题目：多沙河流水库异重流输移规律研究及应用

控制水库泥沙淤积速率和长期保持水库有效库容已经成为在多沙河流上修建水库必须要解决的问题。异重流排沙对多沙河流水库而言是一种非常重要的防淤或减淤措施。对处于蓄水状态的多沙河流水库，异重流排沙是唯一能够经济地减少淤积的措施。自从发现水库异重流开始，国内外不少学者对异重流的研究已有近一个世纪的历史，并取得了大量的成果。2000年黄河小浪底水库投入运用以来，基本上均为异重流排沙，同时伴随着许多新的难题，水库异重流又受到了广泛关注。为使研究工作具有理论指导意义和工程实际意义，论文以黄河小浪底水库为主要研究对象，开展了多沙河流水库异重流输移规律的研究。所取得的主要创新成果如下：（1）通过分析含沙量与流速沿垂向不均匀分布对动量传递的影响，改进了异重流运动动量方程，在此基础上提出多沙河流水库异重流潜入点判别条件式。多组室内及野外实测资料的率定与验证结果表明，新的判别公式可用于判别多沙河流水库异重流的潜入条件。（2）针对多沙河流水库运用初期及相应的边界条件下的来水流量与含沙量分区关系图，定量建立了异重流持续运动条件。并在此基础上，从水流功率与库区平均水深之间的相关关系出发，进一步得到了的异重流持续运动条件，这种方法较为全面地考虑了影响异重流持续运动的主要因素。（3）针对多沙河流水库库区地形变化及运用方式极为复杂等特点，建立了异重流形成、异重流输移、异重流干支流倒回灌等数学模型，基于一维流方程构建了水库异重流调控方式评估平台。（4）利用基础研究成果和水库异重流调控方式评估平台，进行黄河汛前调水调沙小浪底水库异重流调控方案及调度指标研究，最终提出水库排沙比关系式和洪峰流量、对接水位等异重流调度指标。此研究成果能够直接服务于水库实际运用，为确定多沙河流水库运行方式提供科学依据。研究建立的黄河调水调沙中游多座水库水沙联合调度异重流塑造指标体系，成功应用于黄河调水调沙的重大治理实践，为多次成功塑造异重流并实现排沙出库奠定了坚实基础。