泥沙研究的特性

河流泥沙特性主要包括河流含沙量(一般实测)、泥沙粒径、泥沙重力特性包括密度(干)、泥沙的沉速仍采用张瑞瑾公式计算涉及絮凝对沉速的影响(F=KDn)。推移质理论，包括推移质泥沙起动流速、推移质沙漠夫、梅叶－彼得、爱因斯坦计算公式。布瓦德(M.Bouvard)推移质与引水防沙工程论，提出取水建筑物及泥沙理论设施可以根据推移质临界流量与设计流量之比判断河床泥沙冲刷与否。另外采用设计流量与天然河道流量之比判断泥沙是否推移或沉积。悬移质理论，包括悬移质含沙量、悬移质输沙能力、韩其为水体分割模式(即韩其为水体挟沙假说)、梁志勇模式、悬移质的垂向分布施米特(W.Schmidt)、布恩(E.W.Lano)和卡林斯基(A.A.Kalinske)、罗斯(H.Rouse)计算式在悬移质垂直分布中得到广泛应用。以及悬移的横向分布理论即垂线平均含沙量横向分布比较均匀，而且泥沙颗粒越细，沉速越小，水流速度越大，横向分布越加均匀。泥沙专家范家骅教授通过大量的理论研究及工程试验总结提出了河流泥沙异重流基本方程、异重流潜入现象和潜入点判断、交界面水量掺混临界流速与掺混(卷吸)系数、异重流孔口出流、异重流前锋、斜坡上的急流异重流、垂向含沙浮射流运动、非连续浑水异重流的实验研究(1浑水异重流槽宽突变时的局部掺混、2内部水跃)、非恒定异重流实验与计算、异重流的冲刷、异重流对工程的影响等。工程泥沙中主要有钱宁的水库淤积、范家骅的泥沙工程等专家研究提出的泥沙淤积及防治理论。水库泥沙淤积中首先研究了水库的不平衡输沙现象(含沙量沿程变化、冲淤过程中悬移质级配的分选、床沙级配)、非均匀沙一维不平衡输沙(非均匀沙级配变化特征)。水库壅水明流排沙、异重流排沙、敞泄排沙、溯源冲刷框算法、异重流排沙;水库淤积形态研究，包括三角洲淤积、椎体淤积、带状淤积等;水库库尾淤积特性包括推移质淤积、变动回水区得冲淤、淤积后回水抬高及淤积与回水的上延翘尾巴估算原理;水库冲淤平衡理论，即:淤积到达坝前主槽累计淤积量的变化已经不明显，但床沙仍较细，冲淤变幅仍较大;主槽纵剖面已达到悬移质输沙平衡，河势已较稳定，床面一定厚度内原悬移质淤积物已粗化完毕，有细颗粒推移质出库;进库推移质已能全部出库，推移质输沙平衡，河床进一步粗化，糙率有所加大，纵坡降也有明显加大横坡降接近平衡。依次形成水库淤积的四个阶段:淤积阶段、悬移质淤积初步平衡阶段、悬移质输沙平衡阶段、推移质输沙平衡阶段(通常高水头取水取悬移质输沙平衡、低水头引水枢纽取推移质输沙平衡)。水库淤积量计算理论(类似水库实际淤积测量比拟法、淤积理论计算法“目前最有效的方法”、模型试验法“韩其为等人研制的水库淤积与河床演变数学模型”);水库淤积控制包括淤积量控制、淤积“翘尾巴”控制、变动回水区冲淤及航深控制、坝前泥沙控制以及下游河床演变影响控制等。