20世纪的泥沙运动力学.pdf

水 利 学 报 2加2年11月 SHUILIXUEBA0 第ll期 文章编号：0559．9350(2002)11．0074—05 20世纪的泥沙运动力学 周志德1 国际泥沙研究培训中心．北京100044) 摘要：在20世纪，泥抄运动力学的研究取得了不少突出的成绩，但与其他学科同时期的进展相比，发展还是比 较缓慢的。按取得的进展来看，20世纪可分为两个阶段；在上半叶，有6项突破性进展，逐步积累，到1950年， Einste油集大成，提出了第1个泥沙运动力学理论体系。在下半叶，进入了百家争鸣的时代，一些研究者提出了 自己的泥沙运动理论体系，作者列举了8个有代表性的理论体系。受计算机时代的影响，从20世纪70年代开始 出现了根据大量实测资料．利用计算机进行回归分析而得出的阻力和输沙率公式，而不拘泥于发展新的理论。 与此同时，一些与实际偏离较远的理论逐渐被淘汰。在21世纪，要搜集系统完整的资料，特别是近底层的资 料，并拓宽研究领域到环境．生态等学科。 关t词：泥沙运动力学：泥沙工程学；20世纪 中圈分类号：Tvl42 文献标识码：^ 随着人们开发与利用河流活动的日益增多，不断有人注意并研究泥沙运动及其对工程的影响。现 代意义的泥沙运动力学的研究应始自1879年，其时DuB0ys首次提出推移质输沙率公式…。需要指出 的是该公式是从设想出发进行的理论分析，泥沙运动形态相当于层移质，缺乏实验及天然资料的验 证。大规模的泥沙运动力学的研究实现于20世纪。在这期间，大致可以分为两个阶段。20世纪上半 叶的研究工作是在无统一理论指导下．对一些关键问题分别进行研究，通过不断探索得出了一些有突 创了20世纪下半叶百家争鸣的时代。其间不断有新的理论公式提出，系统的研究工作在统一理论的 指导下有序地进行着。综观20世纪泥沙运动力学的研究，虽然取得了不少突出的成绩，但与许多其 他学科同时期的进展相比，发展还是比较缓慢的。其原因是多方面的，既有学科涉及面窄，无法与基 础科学，尖端技术等相比的原因，也有学科本身问题复杂，难度大，而量测仪器不能满足进一步研究 的需要，无法观测制约泥沙运动最关键的边界区域(床面层)是一个重要的原因。 1 20世纪上半叶 1．1重大事件在任何一门学科的发展进程中，到了某个阶段，会遇到一些关键的环节，解决了这 些环节，就能将该学科向前推进一步。在泥沙运动力学的发展过程中，20世纪上半叶正处在逐步解 决一些关键问题的阶段。下面依照历史的顺序扼要说明每个重大事件。 1．1．1 地理学家，他认识到要正确认识河流地貌的形成过程，就必须了懈泥沙的冲刷、搬运和沉积的规律。 这就促使他开展水槽输沙试验。他用9种沙样进行了92组试验，其成果至今仍被引用。 41 1．1．2 1936年shieIds起动条件1在水流的作用下，泥沙颗粒由静止状态进入运动状态是一个重要 收稿日期：200l-07-27 作着简介：周志德(19”一)，男．山东安邱人．教授缀高级工程师，从事泥沙工程学的研究。 一74— 万方数据 万方数据 万方数据 万方数据 参考文献 [1]胡春宏 吉祖稳我国江河湖库清淤疏浚实践与分析[J]泥沙研究，1998，(4) [2]陈东， 等河床枯萎疏浚浅论[J]泥沙研究．2000．(1) [3]胡春宏 王延贵．等官厅妫水河口清淤疏浚措施及其效果的试验研究[J]泥沙研究，1999，(6) 【4] 姚文艺 等黄河下游萎缩性河道挖河减淤的临界比降研究【j]．水利学报，200l，(4)． [5]巨江 溯源冲刷的计算方法及其应用[J]．泥沙研究．1990．(1) f 6] 钱宁． 万兆惠．泥沙运动力学[M]．北京：科学出版社，1986