泥沙對(duì)河道的影響分析

泥沙對(duì)河道的影響分析作者姓名：徐偉專業(yè)名稱：水利水電工程指導(dǎo)教師：李源講師

成都理工大學(xué)工程技術(shù)學(xué)院學(xué)位論文誠(chéng)信承諾書本人謹(jǐn)慎承諾和聲明：1.本人已認(rèn)真學(xué)習(xí)《學(xué)位論文作假行為解決方法》（中華人民共和國(guó)教育部第34號(hào)令）、《成都理工大學(xué)工程技術(shù)學(xué)院學(xué)位論文作假行為解決實(shí)施細(xì)則（試行）》（成理工教發(fā)〔〕30號(hào)）文獻(xiàn)并已知曉教育部、學(xué)院對(duì)論文作假行為解決的有關(guān)規(guī)定，知曉論文作假可能造成作假者被取消學(xué)位申請(qǐng)資格、注銷學(xué)位證書、開除學(xué)籍甚至被追究法律責(zé)任等后果。2.本人已認(rèn)真學(xué)習(xí)《成都理工大學(xué)工程技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)指導(dǎo)手冊(cè)》，已知曉學(xué)院對(duì)論文撰寫的內(nèi)容和格式規(guī)定。3.本人所提交的學(xué)位論文（題目：泥沙淤積對(duì)河道影），是在指導(dǎo)教師指導(dǎo)下獨(dú)立完畢，本人對(duì)該論文的真實(shí)性、原創(chuàng)性負(fù)責(zé)。若論文按有關(guān)程序調(diào)查后被認(rèn)定存在作假行為，本人自行承當(dāng)對(duì)應(yīng)的后果。承諾人（學(xué)生簽名）：徐偉年1月23日注：學(xué)位論文指向我校申請(qǐng)學(xué)士學(xué)位所提交的本科學(xué)生畢業(yè)實(shí)習(xí)報(bào)告、畢業(yè)論文和畢業(yè)設(shè)計(jì)報(bào)告。摘要泥沙在天然河道中的存在是普遍的。當(dāng)水流的重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能時(shí)，在泥沙的某些特性及相對(duì)速度的作用下，必然會(huì)對(duì)河道產(chǎn)生一定的影響，其中涉及生物的多樣性、坡岸的穩(wěn)定性和河床的沖刷淤積問題產(chǎn)生一定的影響。核心詞：泥沙河道生態(tài)AbstractThesedimentwidelyexistsinnaturalrivers.Whenthegravitationalpotentialenergyistransformedintokineticenergy,thefluidwillinevitablyhavesomeimpackondownstreamriverbecauseoftherelativevelocityandcertaincharacteristicsofsediment.Thoseeffectscanberemarkabletothebankslopestability,thebiologicaldiversityandthesiltationofriverbed.Keyword:sedimentriverecology緒論中國(guó)河流眾多，其中有5萬多條流域面積不不大于100km2，有1500多條流域面積在1000km2以上的河流。我國(guó)水資源豐富，水能蘊(yùn)藏量為5.8億kW，正常年徑流量大27115億m3。在我國(guó)江河治理中，有一種十分突出的問題那就是泥沙問題，在大江大河流域內(nèi)水土流失嚴(yán)重，引發(fā)大量泥沙輸入問題，江河治理的復(fù)雜性更嚴(yán)重，并帶來危害。根據(jù)20世紀(jì)80年代早期統(tǒng)計(jì)，我國(guó)水土流失面積為120余萬km2，占全國(guó)國(guó)土面積960萬km2的12.5%，其中七大江河（即長(zhǎng)江、黃河、淮河、海河、遼河、松花江、珠江）水土流失面積最大，占總流失面積的85.8%。黃河是世界上泥沙量最大的大河，數(shù)年的平均年輸沙量達(dá)16億噸之多。特別是黃河中游的黃土高原溝壑丘陵區(qū)，平均每年溝蝕和侵蝕模數(shù)可達(dá)10000/（km2·a）。長(zhǎng)江宜昌站平均年輸沙量為5.3億噸，因此長(zhǎng)江是僅次于黃河河流輸沙量而居我國(guó)的第二位的河流。隨著我國(guó)開展了長(zhǎng)江、黃河以及其它各大流域的開發(fā)治理工作，我國(guó)政府對(duì)泥沙問題的研究工作十分看重，投入大量的人力、物力和資金，對(duì)許多嚴(yán)重的泥沙問題進(jìn)行了更進(jìn)一步的研究。

一泥沙3.1泥沙(知網(wǎng))泥沙按粒徑大小分為塊石、卵石、礫石、砂、粉砂和黏土。粒組名稱粒徑范疇/mm普通特性塊石＞200透水性很大，無粘性，無毛細(xì)水卵石200—60礫石60—20透水性大，無粘性，毛細(xì)水上升高度不超出粒徑大小20—55--2砂2--0.5易透水，當(dāng)混入云母等雜質(zhì)是遭水性減小，而壓縮性增加：無粘性，遇水不膨脹，干燥時(shí)松散，毛細(xì)水上升高度不大，隨粒徑變小而增大0.5--0.250.25--0.075粉粒0.075--0.005透水性小，濕時(shí)稍有粘性，遇水膨脹小，干時(shí)稍有收縮，毛細(xì)水上升高度較大較快，極易出現(xiàn)凍脹現(xiàn)象黏粒＜0.005透水性很小，濕時(shí)有粘性、可塑性，遇水膨脹大，干時(shí)收縮明顯；毛細(xì)水上升高度大，但速度較慢表1.1粘性泥沙的晶粒尺寸普通不大于63微米。細(xì)顆粒普通存在于河口中上游，瀉湖和沿海港灣。細(xì)粒沉積物的來源可能是河流和海洋。細(xì)顆粒懸浮泥沙在河口環(huán)境中起著重要作用。細(xì)顆粒泥沙在懸浮液中通過電流和波浪作用輸送。在河口，作用于細(xì)粒物料的運(yùn)輸機(jī)制（沉降和沖刷滯后）傾向于集中和沉積在該地區(qū)的內(nèi)部呵護(hù)部位的細(xì)粒物質(zhì)。高濃度懸浮區(qū)被稱為最大渾濁度，并將根據(jù)潮汐周期和河流的淡水輸入等變化其在河口的位置。細(xì)粒沉積物的特點(diǎn)是緩慢的沉降速度。因此，他們可能在水流穩(wěn)定之前被長(zhǎng)距離運(yùn)輸。細(xì)顆粒泥沙的粘性特性使它們粘在一起，絮體較大的聚集體或絮體沉降速度比單個(gè)粒子高得多。以這種方式，他們就能夠沉積在單個(gè)微粒將永遠(yuǎn)不會(huì)達(dá)成的區(qū)域。破壞絮凝體的形成核心在于懸浮泥沙量以及流動(dòng)的湍流特性。粘土顆粒在他們的表面有一種板狀構(gòu)造和負(fù)離子電荷，在鹽水中，粒子的負(fù)電荷吸引帶正電荷的陽(yáng)離子形成周邊的顆粒，這樣的粒子會(huì)互相排斥。盡管有排斥力，在鹽水中還是會(huì)絮凝形成大的聚集體或絮體顆粒。這是由于在鹽水中，雙電層被壓縮和有吸引力的范德華力作用于原子使雙粒子變得活躍。絮凝受濃度的影響，由于在水中更多顆粒會(huì)增加接觸。由于湍流的沖擊剪切作用，湍流對(duì)絮凝也有很大的影響。3.2泥沙的形成與其影響因素流域內(nèi)產(chǎn)生泥沙的多少，速度等特性事實(shí)上是依靠流域抗侵蝕性和侵蝕動(dòng)力這對(duì)矛盾體之間的對(duì)比關(guān)系。侵蝕動(dòng)力涉及水力，風(fēng)力，重力，凍融和生物作用對(duì)巖石土壤的分離剝蝕及分離物的搬運(yùn)兩方面；流域的抗侵蝕性重要和流域下墊面的特性有關(guān)。即使對(duì)同一區(qū)域，侵蝕動(dòng)力，流域下墊面的特性也并不是一成不變的，事實(shí)上侵蝕作用本身就在不停變化著流域植被，土壤構(gòu)成，地貌特性等特性，只但是這種變化的時(shí)間尺度與侵蝕作用相比往往很大而已。下列介紹不同的產(chǎn)生泥沙模式，并且分析不同的作用因素在產(chǎn)沙過程中的作用。風(fēng)力侵蝕風(fēng)力侵蝕是地表土壤被風(fēng)力破壞，搬運(yùn)和沉積的現(xiàn)象。它重要發(fā)生在干旱和半干旱地區(qū)。風(fēng)力侵蝕涉及吹蝕，磨蝕和吹移幾個(gè)過程。風(fēng)吹地表時(shí)產(chǎn)生紊流，使地表物質(zhì)的構(gòu)造遭受破壞，并且部分物質(zhì)吹離原地的過程稱之為吹蝕。磨蝕是指風(fēng)沙流靠近地表遷移時(shí)沙粒對(duì)地表物質(zhì)的沖擊與摩擦作用。廣大風(fēng)沙區(qū)但凡地表缺少植被覆蓋的裸地都不同程度的遭受到風(fēng)蝕和磨蝕。吹移是指強(qiáng)大的風(fēng)沙流呈舌狀邁進(jìn)，即活動(dòng)沙丘移動(dòng)?；顒?dòng)沙丘移動(dòng)速度取決于風(fēng)力大小和沙體運(yùn)動(dòng)前方的地貌條件。具體而言，吹移又有下列形式：懸移---顆粒半徑不大于0.1mm的粉沙，粘粒被卷?yè)P(yáng)至高空，隨風(fēng)飄行；躍移---顆粒半徑0.25~0.50mm的中細(xì)沙粒，受到風(fēng)力沖擊脫離地表后，又重返地面；蠕移----顆粒半徑0.5~2.0mm的較大顆粒不易被風(fēng)吹離地表沿著地表滾滑。有必要指出的是，風(fēng)力侵蝕量和風(fēng)力侵蝕的產(chǎn)沙量并不是同一體，凡通過風(fēng)力吹揚(yáng)的沙都能夠稱為侵蝕，但是流域風(fēng)力產(chǎn)沙量指由風(fēng)力輸移至河流中的沙量，風(fēng)力侵蝕產(chǎn)沙量只是風(fēng)力侵蝕中極少的一部分?？v然如此，風(fēng)力侵蝕產(chǎn)生的泥沙可能臨時(shí)儲(chǔ)存在流域中，而后被別的動(dòng)力因素例如水流等輸移至河道中，間接影響流域產(chǎn)沙量。黃河中游流域風(fēng)沙入河沙量約為1.6x108t(直接進(jìn)入黃河干流的約為0.5x108t,進(jìn)入各個(gè)支流的約為1.1x108t),占黃河年平均輸沙量的1/10，約占粗泥沙總量的1/4.重力侵蝕重力侵蝕是地表物質(zhì)因重力作用失去塑性平衡，產(chǎn)生破壞，位移和堆積的現(xiàn)象。當(dāng)土石介質(zhì)松散或者地表易滑，臨空面陡，地面缺少植被時(shí)，一旦受到地震，降水，地表徑流及地下水，波浪，冰川，人工采掘和爆破等任何一種營(yíng)力作用時(shí)，便會(huì)激發(fā)重力侵蝕。重力侵蝕的重要侵蝕產(chǎn)沙方式是滑坡，崩坍，瀉溜?；率切逼律系耐馏w在重力作用下，塊體沿弱構(gòu)造面整體下滑的現(xiàn)象。崩坍的陡崖上的土石巖體失去平衡，在本身重力作用下，忽然脫離母體墜落的現(xiàn)象。陡坡上的土石體通過物理與化學(xué)風(fēng)化作用形成碎屑，在本身重力作用下沿坡面滾下堆積在半坡的現(xiàn)象稱為瀉溜。不同侵蝕產(chǎn)生泥沙模式的規(guī)模能夠用相差很大。從產(chǎn)生泥沙的角度，重力侵蝕如崩坍，滑坡往往并不能直接產(chǎn)生泥沙，并且侵蝕物質(zhì)轉(zhuǎn)化為泥沙的速度比較慢。由于如果只有重力的參加，則坡面物質(zhì)移動(dòng)的距離是十分有限的，普通很難達(dá)成1km。。但是，重力侵蝕使大量的土體，巖塊成為分離的碎屑堆積物，經(jīng)常成為水力搬運(yùn)的對(duì)象。重力侵蝕發(fā)生一次，往往產(chǎn)生按常年沙量計(jì)算幾十年才干產(chǎn)生的泥沙，堆積在流域內(nèi)的大量堆積體長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)成為活躍的沙源。3水力侵蝕水力侵蝕是在降水，降雨形成的地表徑流作用下，土體被分離，輸移和沉積的過程。不管根據(jù)動(dòng)力作用于地面的強(qiáng)度，頻率，分布范疇還是產(chǎn)沙奉獻(xiàn)，水力侵蝕都是最重要的侵蝕產(chǎn)沙模式。常見的水蝕形式有面蝕和溝蝕兩種。

二河流的功效及演變2.1河流的功效河流是人類和動(dòng)植物的生存之源，是生態(tài)系統(tǒng)和地貌演變中最含有活力的部分。河流的功效是多方面的，傳統(tǒng)的功效能夠用“除害”和“興利”兩大內(nèi)容概括：興利是以水資源的運(yùn)用和開發(fā)為重要內(nèi)容，如農(nóng)業(yè)澆灌、都市用水、水利發(fā)電、航運(yùn)等；除害是以防洪除澇為重要內(nèi)容，如疏通河道、修堤筑壩、挖河導(dǎo)流等。河流的環(huán)境功效重要體現(xiàn)在輸沙、水體自凈和景觀等方面。河流的生態(tài)功效指的是河流為動(dòng)植物繁衍提供了棲息地、通道、屏障及食物的來源。概括起來，河流的功效重要涉及：水利功效、資源功效、環(huán)境功效和生態(tài)功效四個(gè)方面，各功效要素見表2.1。一級(jí)功效二級(jí)功效功效載體水利功效防洪除澇堤防、護(hù)岸、濕地、湖泊沼澤、閘壩等資源功效發(fā)電、航運(yùn)、養(yǎng)殖、農(nóng)業(yè)及居民生活用水等水庫(kù)、攔水閘、壩及其它水利設(shè)施生態(tài)功效棲息地、氣候調(diào)節(jié)、吸取噪音、空氣及水的凈化水體、水面、岸邊植被等環(huán)境功效自凈、輸沙、景觀娛樂、場(chǎng)合及形象功效河流、水體、濱水公園等3.2河流的演變河流系統(tǒng)是一種包含河流水文、河床邊界、泥沙、水環(huán)境、水生態(tài)等在內(nèi)，多組織構(gòu)成的復(fù)雜系統(tǒng)。河流系統(tǒng)內(nèi)部存在大量的關(guān)系鏈，在外界條件作用下系統(tǒng)內(nèi)個(gè)組織不停變化，并且互相制約和作用。水沙條件變化后，河流水文、輸沙、水力、河床形態(tài)等發(fā)生對(duì)應(yīng)的變化，從而引發(fā)河流環(huán)境的變化。即河流、泥沙和河床之間變現(xiàn)為一種整體聯(lián)系和互相影響的關(guān)系。自然狀況下，水沙過程和河床演變體現(xiàn)出其固有的特性，它們之間維持著一種平衡，河流系統(tǒng)的各項(xiàng)功效，都能適應(yīng)于這種平衡。一旦水沙過程被干擾超出一定的程度，就會(huì)打破原有的平衡，引發(fā)河流系統(tǒng)的整體響應(yīng)。水流、泥沙是河流系統(tǒng)的動(dòng)力因素，它在輸移過程中塑造著多個(gè)河流地貌形態(tài)，并通過與河床互相作用，對(duì)河床演變起控制作用。如圖2.1圖2.12.3河流洪水洪水給人類正常的生活生產(chǎn)帶來了嚴(yán)重的禍患與損失，但洪水又是河流的必要構(gòu)成成分。在普通狀況下，河流決定著洪水的邁進(jìn)方向，而洪水有時(shí)又要淤積或沖刷河床，甚至讓河流改道。自然洪水對(duì)生態(tài)系統(tǒng)也有好的影響。正是洪水與河流的互相影響，河流生態(tài)系統(tǒng)才逐步進(jìn)化，生物才得以保持多樣性，生態(tài)環(huán)境也朝著有利人類發(fā)展生存的方向演替。洪水根據(jù)水流量大小劃分為：普通洪水、較大洪水、大洪水、特大洪水、特罕見大洪水等。較小的洪水在干旱地區(qū)的干旱季節(jié)有著和重要的生態(tài)意義。它刺激著魚類產(chǎn)卵，輸沙，改善水質(zhì)等。它們重新設(shè)定了一系列河流條件，引發(fā)了上游魚類和植物種子的遷移。同時(shí)還能對(duì)河岸重新浸潤(rùn)，沖擊河口淤泥。3泥沙的運(yùn)輸及模擬

三泥沙運(yùn)動(dòng)對(duì)下游河道的影響3.1減少下游河道穩(wěn)定性在河床上的沙質(zhì)，在水流的強(qiáng)度較小的時(shí)候，河床很有可能會(huì)產(chǎn)生水壟或者是沙紋。隨著水流強(qiáng)度的逐步增大，沙壟的尺寸會(huì)慢慢的增加，當(dāng)達(dá)成一定的程度后又會(huì)漸漸的減小，直到消失不見。這是重新回到比較夾帶的狀況，理論上講，河床上經(jīng)常會(huì)有很大的泥沙輸移的強(qiáng)度，普通狀況下稱其為動(dòng)平床。水流每進(jìn)一步增強(qiáng)，整個(gè)床面將會(huì)被為巨大尺度的沙浪慢慢所替代。沙浪與水面波動(dòng)幾乎是一模同樣,傳輸方向也可能為逆行、順行或者是停滯不動(dòng),對(duì)應(yīng)的分別稱為逆行沙波、順行沙波和駐波。床面形態(tài)的也會(huì)隨著不同階段和狀況,河床水流阻力也會(huì)變化,重要的因素是由于沙波阻力的所影響的的。不同的水流會(huì)形成不同的沙波,當(dāng)水流條件的被變化后來,床面的形態(tài)對(duì)應(yīng)變化也會(huì)變化。但是,由于慣性產(chǎn)生的作用,水流條件的變化往往會(huì)在沙波的變化形成之前產(chǎn)生,兩者存在一定的時(shí)差。對(duì)懸移質(zhì)來說,泥沙如果存在于水中,會(huì)增加水的容重。在流速在增大的過程中,上舉力也會(huì)逐步的增大,水的紊動(dòng)也會(huì)增強(qiáng),水中也會(huì)夾帶著更多的泥沙。在碰到彎道或者是障礙物時(shí),水流會(huì)由于慣性的作用保持著原來的方向運(yùn)動(dòng),進(jìn)而增加了對(duì)轉(zhuǎn)彎處以及兩側(cè)及凹岸的下游段的沖刷。固然某些岸邊區(qū)域也可能有時(shí)浸泡在水中,有時(shí)又會(huì)裸露在陽(yáng)光下暴曬,造成了岸邊巖石由于熱脹冷縮、浪壓力、化學(xué)反映等因素而風(fēng)化。造成河道中含有比原來更多的泥沙。由于含沙量較高的泥沙會(huì)破壞下游河道的穩(wěn)定性,使下游的泥沙含量不停的增大,并最后保持穩(wěn)定。并且,在平原地帶的夾沙水流在普通狀況下普通會(huì)形成一種三角洲。如我國(guó)的長(zhǎng)江三角洲、珠江三角洲、黃河三角洲等等。在流路改道形成了新的流路之后,河道會(huì)隨著時(shí)間的增加而逐步使淤積抬高并慢慢的延伸,當(dāng)河槽淤積到了一定程度之后,會(huì)使得河床高程高出兩岸地面,直到最后改道為止。黃河在近代三角洲上實(shí)際已經(jīng)在行水約年,并且共改道余多次,平均大概每年改道一次圖。3.2對(duì)下游河道沖淤的影響當(dāng)水流輸沙能力多出河道上游來沙量,水流的程度局限性以讓床沙全部的粒徑級(jí)泥沙起動(dòng)的時(shí)候,床面就會(huì)由于選擇性的侵蝕而逐步變成粗化層,并隨著床面推移質(zhì)的不平衡慢慢輸移,床沙粗化與不平衡輸沙是粗化問題互相影響的兩個(gè)方面。在水流輸沙能力多于供水量，并且床面泥沙發(fā)生了選擇性輸移即部分動(dòng)輸或者是分選輸移的條件下,比較細(xì)的顆?？赡軙?huì)變成懸移質(zhì)或者是推移質(zhì)造成被沖刷而逐步下移,而較粗的顆粒則會(huì)留在床面上保持基本不動(dòng),使得床面在下切的時(shí)候使得構(gòu)成物質(zhì)不停的變粗,并且最后形成以不動(dòng)的粗顆粒為主體粗化的穩(wěn)定構(gòu)造,稱之為粗化保護(hù)層,用來限制河床的持續(xù)侵蝕。若是水流強(qiáng)度繼續(xù)擴(kuò)大,則可讓沙粒粒徑范疇慢慢擴(kuò)大,粗化層中又有以部分相對(duì)較細(xì)的顆粒以層移質(zhì)或者是接觸質(zhì)的形式而造成被沖刷下移,并形成一種新的級(jí)配更粗的粗化層,始終到出現(xiàn)極限粗化層或者是臨界粗層除險(xiǎn)的出現(xiàn)。若是此后再增加流量,則顆粒全會(huì)被沖走,粗化層則會(huì)完全破壞露出下層的原始配床沙,使得床面再一層刷深。在非均勻沙特別是卵石所構(gòu)成的河流中,粗化層的現(xiàn)象是最為常見的。在上游無泥的沙所補(bǔ)給的狀況下,會(huì)隨著床沙不停沉降,輸沙率也會(huì)隨著粗化過程的發(fā)展而慢慢的減少,直到床面會(huì)形成粗顆粒保護(hù)層,這時(shí)輸沙率會(huì)無限的趨于零,這是由于沖刷粗化的過程中輸沙率所變化的正常趨勢(shì)。由于各顆泥沙所處床面的位置和所受作用的流速的隨機(jī)性,造成了泥沙的起動(dòng)和輸移會(huì)帶有一定的隨機(jī)性,而單位床面上可動(dòng)的沙粒數(shù)和輸移的泥沙數(shù)也是不一定的,即可動(dòng)的沙粒數(shù)和輸移的顆數(shù)是一種不擬定的過程,有些生物滅絕的過程，優(yōu)勝劣汰。而床面的泥沙與水中懸移質(zhì)是不可分割的一種整體,他們?cè)谶\(yùn)動(dòng)過程中會(huì)遵照運(yùn)動(dòng)—靜止—再運(yùn)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)原則。而在水體流動(dòng)過程中,會(huì)由于流速始終達(dá)不到起動(dòng)速度或在某些細(xì)顆粒泥沙會(huì)被嵌套或者是淹埋,造成河道有局部性的淤積。若是如果出現(xiàn)在河口,則會(huì)引發(fā)泥沙的回溯,反而會(huì)使的淤積更加的嚴(yán)重。3.3對(duì)下游河道生物的影響當(dāng)河流流速減少的時(shí)候,河中懸移質(zhì)會(huì)逐步減少,泥沙在水庫(kù)中慢慢沉積時(shí),泥沙當(dāng)中的有機(jī)質(zhì)也會(huì)會(huì)慢慢沉積在水庫(kù)中,有機(jī)質(zhì)對(duì)于下游的食物鏈來說有著相稱重要的作用,如果失去了這些有機(jī)質(zhì)也就意味著失去了下游的河流生態(tài)。因當(dāng)當(dāng)懸移質(zhì)泥沙逐步減少的時(shí)候,下游的河床及河岸會(huì)被沖刷直至出現(xiàn)出新的平衡。而不管是沖刷減少還是對(duì)河床造成影響河岸以及及水濱帶,這些都有可能是許多生物體的棲息地。如果沒有新的泥沙的補(bǔ)充,沙洲以及其靠之生存的物種及其棲息地都有可能會(huì)一同消失。并且,河道下切也會(huì)造成地下水位線發(fā)生某些變化,對(duì)河流廊道植物群落可能會(huì)帶來的不利的變化。由于泥沙顆粒帶有一定的負(fù)電荷,而分子間的極性差別則會(huì)產(chǎn)生一種互相吸引的作用,造成了泥沙會(huì)被一層水薄膜包裹。在某些地方,若水體中含有某些物質(zhì),在濃度梯度作用下泥沙會(huì)吸附污染物。在水體一定的流動(dòng)作用下,泥沙會(huì)攜帶污染物并且同時(shí)對(duì)下游的生物帶來不利諸多不利的影響。同時(shí),水體中的細(xì)沙則會(huì)堵塞和磨損魚的呼吸系統(tǒng),影響了魚類在水體中攝取氧的能力,進(jìn)而破壞了生物之間的多樣性。3.4泥沙防治方法懸浮物濃度在河口濁度最大的重要因素是沉降和沖刷滯后。泥沙細(xì)顆粒在運(yùn)輸和沉積過程中沉降速度普通砂慢，因此，懸浮物的濃度不會(huì)隨水利條件的變化立刻調(diào)節(jié)。換句話說，在一定時(shí)間和地點(diǎn)的懸浮物濃度取決于該位置的上游在之前的水利條件。從地質(zhì)地貌學(xué)的觀點(diǎn)來看，流域系統(tǒng)能夠劃分為流域上部的侵蝕區(qū)、中部的泥沙運(yùn)輸區(qū)和下部的泥沙沉積區(qū)。由于河流上游流域的水土流失受到水流搬運(yùn)能力的限制，有一部分的泥沙堆積在山前、坡腳、岸邊等區(qū)域，需要較長(zhǎng)時(shí)間的來搬運(yùn)，其它一部分則以懸移質(zhì)的形式快速向下游地區(qū)搬運(yùn)。除了輸送部分沉積物進(jìn)入海里外，大部分的泥沙則以邊灘或心灘的形式沉積在中下游的河湖體系當(dāng)中。從這里能夠看出，流域和河湖體系是一種由“侵蝕→搬運(yùn)→沉積”構(gòu)成的動(dòng)態(tài)平衡系統(tǒng)。在這個(gè)演化的過程中，河湖系統(tǒng)的流量、地質(zhì)構(gòu)造、沉積與搬運(yùn)條件及整個(gè)系統(tǒng)的地質(zhì)環(huán)境等，都是限制這一系統(tǒng)動(dòng)態(tài)平衡的重要因素。河道上游的快速侵蝕將會(huì)造成中下游河湖體系的泥沙沉積速度加緊，并對(duì)防洪、航運(yùn)、澆灌引水等帶來一系列的問題。例如長(zhǎng)江流域的泥沙重要來自于上游，由于濫砍亂伐，植被被破壞，過分的開墾陡坡和荒地，森林覆蓋面積大大減少，減少了水源的修養(yǎng)能力。降水就直接形成了地表徑流從而加重了河流的泄洪壓力，同時(shí)也造成了水土流失的嚴(yán)重化。如果河道的宣泄能力不能下泄來自上游的大量水沙，那么河床就會(huì)通過其它的方式來重新獲取水沙的平衡，要么大量淤積泥沙來抬高河床造成潰口讓大量的水沙分流注入低洼的地區(qū)方便形成新的湖泊來沉沙，要么通過快速淤積抬高河床上端調(diào)節(jié)河床的縱向比降來加大水流的攜沙能力，使河道形態(tài)與上游的水沙來量相適應(yīng)等。泥沙在整個(gè)流域的輸移，會(huì)造成中下游河段的洪水位抬高、湖泊的面積萎縮，給防洪帶來不利的影響。對(duì)于泥沙的沖淤，重要的防治方法應(yīng)當(dāng)是綜合治理，上游、中游、下游聯(lián)合整治。河道上游的水土流失是河道中泥沙的重要來源，過弱或過強(qiáng)的下泄沙能力都將造成中下游河道的淤積或沖刷。因此，水土保持是解決河流泥沙問題的根本方法。對(duì)于中下游河道的局部河段的沖淤，重要能夠采用工程加固的方法來加以防治。對(duì)于淤積，一是能夠通過疏浚來解決，也能夠通過適宜的引洪放淤等手段來將泥沙資源化，除害的同時(shí)能夠興利，一舉多得。對(duì)于沖刷，重要能夠通過護(hù)岸或護(hù)底工程加以控制。

四泥沙運(yùn)動(dòng)模擬對(duì)河道影響二泥沙運(yùn)動(dòng)（公式）為了在建模系統(tǒng)中涉及細(xì)粒物料的運(yùn)輸和沉積過程，通用模型是通過水流量對(duì)對(duì)流擴(kuò)散方程的描述的整合。細(xì)顆粒的運(yùn)移模擬必須平均深度，泥沙過程也必須應(yīng)用適宜的參數(shù)。如在MIKE21模型中，細(xì)顆粒（泥）的運(yùn)輸已被列入泥漿輸送模塊與水動(dòng)力模塊和對(duì)流擴(kuò)散模塊，如圖