冰盖的存在显著改变了河道水力条件，研究冰下泥沙起动流速对于理解冰期河流的河床冲淤机制至关重要。基于Einstein阻力划分原则和分形理论，建立了明渠与冰盖条件下泥沙起动流速的相互关系，并采用双幂律函数推导了冰下非黏性泥沙起动流速公式，通过野外原型试验，进一步探究了泥沙起动对河床冲淤变化的影响。研究结果表明，冰下河床区流速垂线分布具有分形特性，所得公式与试验数据拟合度高，平均相对误差为6.67%，对较粗颗粒的泥沙起动流速预测效果更佳，精度较马子普公式提高8%。此外，结合野外原型试验发现冰塞河段的泥沙更易起动，河床断面表现出“冰塞减小，河床淤积”的特点。

冰盖的存在显著改变了河道水力条件，研究冰下泥沙起动流速对于理解冰期河流的河床冲淤机制至关重要。基于Einstein阻力划分原则和分形理论，建立了明渠与冰盖条件下泥沙起动流速的相互关系，并采用双幂律函数推导了冰下非黏性泥沙起动流速公式，通过野外原型试验，进一步探究了泥沙起动对河床冲淤变化的影响。研究结果表明，冰下河床区流速垂线分布具有分形特性，所得公式与试验数据拟合度高，平均相对误差为6.67%，对较粗颗粒的泥沙起动流速预测效果更佳，精度较马子普公式提高8%。此外，结合野外原型试验发现冰塞河段的泥沙更易起动，河床断面表现出“冰塞减小，河床淤积”的特点。

[目的]为研究东北黑土区横垄坡耕地的融雪侵蚀特征及其影响因素，通过选择黑龙江省牡丹江市麻花沟小流域内相同坡度不同坡长坡耕地进行融雪过程观测，探讨不同坡长径流小区融雪侵蚀特征及变化规律。[方法]在春季融雪期间，研究3种坡长（5、20、100 m）横垄坡耕地的融雪侵蚀过程，分析融雪期间雪深、径流率、含沙量，以及径流总量和泥沙量的变化过程。[结果] 1）积雪深度在融雪期间呈现明显的下降趋势，在融雪中期下降较快，在融雪初期与融雪末期下降相对缓慢，5、20、100 m坡长完全融化时间分别为5、6、6 d。2）融雪过程中，100 m坡长每日在9:30左右开始产流，17:30左右停止产流；5、20 m坡长产流时间较晚1 h左右，产流结束时间提前1 h左右。5、20、100 m坡长累计产流时间分别为5、6、7 d。各坡长径流率和含沙量呈先增大后减小的趋势，径流率和含沙量随着坡长的增加而增加，且含沙量峰值相对于径流率滞后约0～2.0 h。3）在融雪过程中，日径流总量和泥沙量大小为100 m>20 m>5 m，各小区径流总量和泥沙量变化呈先增大后减小的趋势。[结论]在融雪过程中，不同坡长条件下...

[目的]为研究东北黑土区横垄坡耕地的融雪侵蚀特征及其影响因素，通过选择黑龙江省牡丹江市麻花沟小流域内相同坡度不同坡长坡耕地进行融雪过程观测，探讨不同坡长径流小区融雪侵蚀特征及变化规律。[方法]在春季融雪期间，研究3种坡长（5、20、100 m）横垄坡耕地的融雪侵蚀过程，分析融雪期间雪深、径流率、含沙量，以及径流总量和泥沙量的变化过程。[结果] 1）积雪深度在融雪期间呈现明显的下降趋势，在融雪中期下降较快，在融雪初期与融雪末期下降相对缓慢，5、20、100 m坡长完全融化时间分别为5、6、6 d。2）融雪过程中，100 m坡长每日在9:30左右开始产流，17:30左右停止产流；5、20 m坡长产流时间较晚1 h左右，产流结束时间提前1 h左右。5、20、100 m坡长累计产流时间分别为5、6、7 d。各坡长径流率和含沙量呈先增大后减小的趋势，径流率和含沙量随着坡长的增加而增加，且含沙量峰值相对于径流率滞后约0～2.0 h。3）在融雪过程中，日径流总量和泥沙量大小为100 m>20 m>5 m，各小区径流总量和泥沙量变化呈先增大后减小的趋势。[结论]在融雪过程中，不同坡长条件下...

西藏自治区东南部地区(简称藏东南)是青藏高原的降水、产流和产输沙高值区,也是高原气候变化的敏感区,其河流水文过程不但受气候变化影响,还与区域植被、冰川、积雪、冻土、冰湖等下垫面变化和偶发自然地质灾害事件密切相关.深入认识藏东南地区河流水文特征、径流/泥沙产输机制和主要影响因子,明晰全球气候变化大背景下水文情势变化和未来趋势,对于区域水能及水资源合理开发利用、工程安全和长期运行,以及泥石流、山洪等自然灾害的科学防控,具有重要的科学价值和实践意义.新中国成立以来(尤其近50年来),通过青藏高原科考等野外综合科学考察和几代科学工作者的不懈努力,对藏东南地区的气候、水文、自然地理、地质地貌等开展了较为系统的调查分析和研究.本文梳理总结了藏东南河流水文研究的主要进展,包括区域气候变化及其影响、径流泥沙特征及变化等,并探讨目前研究面临的主要挑战和未来应加强的若干方面.藏东南地区的野外气象及水文监测依然薄弱,实测数据资料匮乏,这是未来区域河流水文研究应着力克服和解决的基础问题.

冰盖是北方高寒地区河流冬季常见的一种自然现象。冰盖的出现改变了河流的运动状态，由原来的明渠流变为覆盖流。受冰盖糙率影响，垂线流速分布相应变化，进而影响河床泥沙输移。为进一步探讨冰期河床泥沙输移演变规律，基于Einstein假定，采用滚动起动模型，考虑冰盖下糙率变化、黏性淤积物干重度、相对暴露度对泥沙起动的影响，从理论上推导出了适用于冰盖流的泥沙起动流速公式，并与已有试验数据对比，相对误差集中在1%～10%之间；同时，探讨了本文公式对于明渠泥沙起动的适用性，即当冰盖糙率为0时，可视为明渠流泥沙起动流速计算公式，与实验数据对比，相对误差范围为0%～0.86%,亦可满足计算精度要求。

为了探究解冻期融水侵蚀对覆沙黄土坡面的影响，选取未冻裸坡(U0)、未冻覆沙(U1)、冻土裸坡(F0)和冻土覆沙(F1)4种坡面(覆沙厚度为1 cm)为研究对象，设计2 m长的坡面和1 L/min的流量进行室内放水冲刷试验，对坡面侵蚀过程及泥沙颗粒分选特性进行研究。结果表明：1)冻土坡面(F0和F1)的初始产流时间明显小于未冻坡面(U0和U1),并且覆沙坡面(U1和F1)的初始产流时间较裸坡坡面(U0和F0)明显滞后；2)各坡面平均产流速率表现为U0<0.05);3)各坡面泥沙颗粒平均质量直径(MWD)平均值表现为黄土本底物<风沙土本底物。在试验过程中裸坡坡面的MWD随产流时间的延长波动程度较小，覆沙坡面的MWD在试验过程中有2个明显增大和减小的过程。在冲刷条件下砂粒和粗粉粒更容易被坡面径流带走，并且覆沙坡面更容易侵蚀砂粒，而裸坡坡面更容易侵蚀粗粉粒。

高海拔冰川是中亚干旱区的重要水资源,对冰川融水中悬移质泥沙的研究不仅可以帮助了解冰川径流物质侵蚀输运过程,还可以为高寒区水资源的合理利用以及水质水环境的评价提供重要的参考价值。故乡河流域是我国西部干旱区有少量冰川融化后予以水量补充的河流,其拥有相对较大的年径流量,对该流域范围内的悬移质特征展开深入分析,对我国西部干旱区和极端干旱区有冰川消融水补给的中小流域具有普遍的意义。而影响泥沙的主要因素是地形、地貌、降水和洪水。根据1985年～2010年的实测悬移泥沙资料,揭示干旱区以河流为单元的水分循环内在规律,为科学利用西部干旱区小河流域水资源提供理论依据。

为得到冰盖流条件下的非黏性泥沙起动公式,揭示冰期河道断面强烈冲淤变化的机理,基于Einstein假定,推导得到了同时适用于明渠流及冰盖流的统一的非黏性泥沙颗粒起动流速公式,所得公式与已有冰下泥沙起动流速试验数据符合良好。当冰盖糙率为0时,冰盖流泥沙颗粒起动流速公式即化为明渠流泥沙颗粒起动流速公式。应用所得公式,比较了明渠流、冰盖流、冰塞条件下的起动流速及可起动最大泥沙粒径关系,冰塞条件下起动流速最小,可起动最大泥沙粒径最大。2014年冰期黄河头道拐断面发生强烈冲淤变化,是冰花集聚形成冰塞引起可起动最大泥沙粒径增大所致。所得公式及所揭示机理,将为进一步深入研究河道冰期泥沙输移规律提供重要思路和参考。

北方河流冬季河冰运动会带来凌汛灾害威胁,研究流凌运动对水流、泥沙和河道的影响具有重要工程意义。本文在平面二维河冰动力学模型基础上,建立二维水冰沙耦合数值模型。基于三角形的非结构网格,采用具有迎风特性的Petrov-Galerkin型有限元法计算非恒定水流过程、非恒定非均匀沙输运和河床冲淤变化,利用无网格的SPH法计算河冰运动,基于河冰对岸滩的刮擦切应力计算岸坡侵蚀,再利用双泥沙休止角法分析不同含水层岸坡的稳定坡面。该模型创新性地耦合水沙理论和河冰理论,能模拟北方河流全季节及河冰全过程的水位流量波动、河冰运动、泥沙输移、河床冲淤及岸滩崩塌过程。通过实验条件下溃坝引起的岸坡崩塌侵蚀验证了模型的准确性和可靠性,研究结果显示该模型能再现水流、河冰、泥沙、河床及河岸间的复杂耦合作用,揭示河冰刮擦对岸滩侵蚀破坏的促进机理,可进一步支撑冬季河道防凌减灾和岸滩水土保持研究。