水沙过程变异诱导冲积河流水土侵蚀机理研究

河流开发利用，如修建水利水电工程或调水工程等，拦蓄上游泥沙，削减洪峰，水沙条件发生变异，河势紊源变化导致下游冲积河流水流紊动结构以及相应的物质能量输移特性发生调整，河道发生长距离的侵蚀冲刷。本项目以长江流域的代表河段为研究背景，充分分析影响冲积河流侵蚀和堆积的各项因素及其影响机理和相互联系；重点研究受冲积作用控制的河道横向蚀退的力学机理及其模拟方法；系统地采用实测资料归纳分析、物理模型试验以及数值模拟相结合的方法，针对河流开发利用后产生的水沙过程变异，兼顾天然河道多尺度紊动特性和可动边界条件，研究冲积河流水土耦合动力响应机理；由水力输沙平衡原理出发，提出河型临界转换指标，预测冲积河流的再造床过程及其演化规律。其研究成果将丰富环境流体力学在天然河道中的应用基础研究，为安全合理地开发利用水资源，指导河流环境规划，保障河流健康提供基础依据。