河流网演化与泥沙输运动力学的理论与实验研究

项目由宁夏大学等单位完成。

　　该项目打破传统泥沙研究仅限于河段或断面的局限，引入复杂网络思想，建立河网泥沙输运动力学模型，揭示泥沙输运与河道冲淤间的反馈作用及标度规律；探索不同人造洪峰下的河道治理方案。针对河网的分形结构、河道与流域面积间实证规律的形成机制，引入随机统计理论，建立河网演化统计动力学模型，揭示河网标度规律建立的物理根源，展示河长分布演化的历史图景。结合局部分岔河段断面实验与大尺度河段实验，揭示冲淤规律，验证理论结果。建立河道演化元胞自动机模型研究河道输水、输沙特征，并与实证研究结果相互印证。建立最大广义流理论，发现水流携沙力与含沙量间呈“U”字型变化关系，解释了黄河上观察到的冲淤转变的双临界现象。

　　项目在Intech公司出版专著1部（章节）；发表高水平学术论文32篇，其中SCI收录5篇，EI收录4篇，被《科技导报》选为封面文章1篇，取得自治区科学技术成果1项，培养硕士研究生9名，青年教师3名。实证所得黄河银川滨河新区段的冲淤与河道演化规律，对沿黄城市群河道治理和通航工程提供重要参考；对大柳树水利工程建成后黄河宁夏段河道泥沙淤积发展趋势的预测对工程的设计论证具有特殊意义。