河流通量学概述
河流污染物通量估算方法分析(Ⅰ)——时段通量估算方法比较分析
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∞ ≤ ∞
ƒ
≤ ∞√
√
°
∏ °
ƒ∏ ¬ ƒ∏ ¬
∏
≥ ≤
Αβσ τραχτ ∏ ¬ ∏ ∏ ¬ Κεψ ωορδσ ∏ ¬ √ √ ∏ 2 ∏ 2 ∏ ¬ ∏ √ ∏ ¬ ∏
√ × ∏
∏ ¬ ∏ ∏ ∏
∏ ∏
2 √ 2 ∏ ¬ 2
随着我国深入实施污染物总量控制制度 污染 物跨境管理的重要性日益突出 ∀ 掌握河流污染物跨 境通量的时空分布 对于落实总量控制制度 减少边 界纠纷是很重要的前提 也可为污染治理决策提供 依据 此外 通过河流进入大型水体 湖泊 !水库与海 湾 的污染物的输入通量 也是大型水体水质模拟的 输入要素 !污染控制对策的重要信息及决策依据 ∀ 近年来 许多国家及地区在河流通量估算方面给予 了许多关注≈ 大量的资金 ∀ 通量估算的实测误差来源包括 测流误差 !水质 采样误差 !水质分析误差 !断面离散采样的代表性不 强! 采样频率带来的误差等 ∀ 笔者主要讨论的是时 段通量的估算 其误差主要来源有 ≠ 估算取向 由 于污染源汇集特性不同 不同污染物的点源 !非点源
1
时段通量估算方法介绍及分析
时段通量的估算方法大致有 种类型 分时段 扩散模式≈
≈
在通量的监测及科研方面投入了
通量 和 积
≈
!时 段 平 均 浓 度 与 时 段 水 量 之
≈
!通量频率分布之和
!对流
等 ∀ 其中对流 适用的≈
扩散模式的推导采用了河口盐度平
衡的假设 仅适用于枝状河口 对感潮河网地区是不 类似的 采用浓度梯度及纵向离散系数 的方法更适合于数值模拟而不是实测 ∀ 较为常用的 为前 种类型 ∀ 这 种类型中后者比前者粗略 ∀ 文 献≈ 采用实测断面平均浓度 !样品时间平均浓度 ! 断面瞬时流量 !采样期间平均流量 !采样代表平均流
流体的河流和河流动力学
流体的河流和河流动力学河流是地球上最重要的自然水资源之一，其运动与性质被广泛研究和应用于工程和环境领域。
本文将介绍流体的河流和河流动力学的基本概念、原理及其在实际应用中的意义。
一、河流的基本概念与特征河流是指地球表面流动的水流，是由降雨、融雪等形成的地表径流通过河床流动而形成的。
它具有以下基本特征：1. 河道结构：河流由上游、中游和下游组成，河道的横截面形状呈现渐变特征，从上游到下游逐渐加深、加宽。
2. 水动力特性：河流的运动受到重力、惯性力和阻力等力的作用，这些力共同决定了河流的速度和流向。
3. 流量变化：河流的流量会随着降雨、融雪等气候、水文因素的改变而发生变化，对于排洪、灌溉和发电等工程项目具有重要影响。
二、河流动力学的基本原理河流动力学是研究河流运动和河床演变的学科，它基于一系列基本原理来解释和预测河流行为。
1. 质量守恒原理：根据质量守恒定律，河流的流量在河道各断面上应该保持相等，即入流量等于出流量。
2. 动量方程：动量方程描述了河流中动量的变化，其中包括重力、惯性力和阻力的作用。
通过求解动量方程，可以计算河流的流速和流向。
3. 河床稳定性：河床稳定性是指河床在一定条件下保持稳定的能力。
通过研究河床稳定性，可以预测河流的河床演变过程，为河流治理和工程建设提供依据。
三、河流动力学在实际应用中的意义1. 河流管理与防洪：通过研究河流动力学，可以预测洪水的发生和河流的流量变化，为防洪工程的规划和设计提供依据。
同时，了解河流的动力学特性，可以更好地管理和保护河流资源，提高防洪能力。
2. 水利工程设计：水利工程设计需要考虑河流的水动力特性，包括流速、流量和河床稳定性等。
通过河流动力学的分析和计算，可以优化水利工程的布置和设计，提高工程的效益和安全性。
3. 河道演变研究：河道演变是河流动力学的一个重要研究方向，了解河流的演变过程可以帮助我们更好地理解和预测河流变化，为河流治理和河道保护提供参考。
总结：本文分析了流体的河流和河流动力学的基本概念、原理及其在实际应用中的意义。
地球科学概论第十一章河流及其地质作用
2、洪流与洪积扇 片流在沟槽中汇聚，水量增大，水层增厚，冲刷力增 强，片流随即转化为线状水流，即洪流，洪流常在山 区冲刷出显著的冲沟，最后携带大量碎屑物质冲出沟 谷后堆积下来形成洪积扇。
地球科学概论第十一章河流及其地 质作用
3、河流 切割较深的冲沟，当有充足的补给水源时变称为永久 性的水流，称为河流。
2、侧蚀作用（旁蚀）：流水对河床两岸岩石进行侵 蚀，使得河谷加宽或使河道左右迁移的过程。 侧蚀原因： 河流弯道处的离心力产生的单向环流。
科里奥利效应的作用：北半球运动水体偏向前进方向 右侧，南半球则相反地球。科学概论质第作十用一章河流及其地
侧蚀作用的结果——凹岸侵蚀，凸岸沉积，凹岸越凹， 凸岸越凸。
地球科学概论第十一章河流及其地 质作用
凹岸侵蚀，凸岸沉积的另外一个结果使使得河道向下 游方向迁移。
地球科学概论第十一章河流及其地 质作用
Channel moves in direction of cutbank Pointbar advances as crossbed drapes
自由河曲
洪泛平原
冲蚀作用：河水的机械冲击力对于河床的破 坏作用。
磨蚀作用：河水携带的砾石和砂石对于河床 的磨损作用。
溶蚀作用：河水将易溶的矿物和岩石溶解， 从而对河床产生破坏。
地球科学概论第十一章河流及其地 质作用
二、侵蚀作用的类型：
1、下蚀作用（底蚀）：流水对河底岩石进行侵蚀， 使得河床降低，河谷加深、加长的过程。 下蚀原因： 流水的垂直分量作用于河床。
第十一章 河流及其地质作用
地球科学概论第十一章河流及其地 质作用
河流与人类社会发展关系极为密切，四大人类文明的 发展都是源自各自的“母亲河”。
清华大学河流动力学概论第5章课件2
[例5-2]某河流的平均水深为h=1.5 m，断面平均流速为U=1.1 m/s，水力坡 解：这个例题的第一种方法是用Einstein法计算。
1) 首先计算基本水力要素：
床面剪切应力：τ0=γhJ = 9800×1.5×0.0003 = 4.41 N/m2 = 4.41 Pa， 剪切流速：U* = (τ0 /ρ)1/2 = (4.41/1000)1/2 = 0.066m/s， 故
h h
Z
U(y)·1 y
1
U·1·Δy·Sv·γs
Δy U Sv
清华大学水利系河流动力学概论
悬移质单宽输沙率的概念 – 垂线积分型:均匀沙的Einstein公式 –
垂线平均型:维利卡诺夫公式 和 Bagnold公式
垂线积分型公式: Einstein悬移质重量输沙率理论
积分得到重量单宽输沙率： 其中的积分函数 I1, I2为：
⎫ ⎧ ⎡ 30.2 Hχ ⎤ ′aS va ⎨2.303lg ⎢ g s = 11.6γ sU * I I 1 + 2 ⎬ ⎥ K s ⎣ ⎦ ⎭ ⎩
A Z −1 I 1 = 0 . 216 (1 − A ) Z ⎡1 − ζ ⎤ ∫ ⎢ ζ ⎥ dζ ⎦ A⎣
1 Z
U(y)·1 y
1
A Z −1 I 2 = 0 . 216 (1 − A ) Z
清华大学水利系河流动力学概论
（这个式子后面将有另外的用途）
13
悬移质单宽输沙率的概念 – 垂线积分型:均匀沙的Einstein公式 –
垂线平均型:维利卡诺夫公式 和 Bagnold公式
均匀沙的Einstein悬移质输沙率公式: 例题
降为J=3 0/000 ，均匀床沙粒径为D=0.6 mm，试求其悬移床沙质的输沙率。
河流动力学第五章
亿t（ ，涪 占陵 长 到江 全河 段 部） 输沙量(D的50=5918m.m 2)%。 (D50=0.14mm)
(D50=0.034mm)
寸滩水文站资料统计表明，涪陵长江河段多年平均卵石推移
质(D50研=5究1m认m为)输：沙推量移为质2输8.沙97量万与t，悬沙移质质推输移沙质量(D相50比=0，.14在m平m原) 为 60地0万区t河，流而中悬仅移占质到(D总50=的0.输03沙4m率m的)输1%沙~量5为%4；.6丘亿陵t，地占区到河全流部为输沙 量5的%9~81.57%%；。山区河流为15%~30%。
生产实际中：
渠道引水口的设置 ❖ 闸坝排沙底孔的设置 沉沙池的设计（准静水沉降法，非饱和输沙法）
泥沙扩散系数的试验研究
大量的野外实测和试验室资料表明，实测的悬浮指 数Z和理论值之间不甚一致，一般都小于理论值，即实 测的悬浮质沿垂线的分布要比理论计算的结果更为均匀。
§5.2 悬移质含沙量的垂线分布
泥沙的重力沉降使得含沙水流中沿垂线形成上清下浑的 浓度分布。
紊流中沿水深不同高度处各层水体之间存在水团的紊动 交换，其结果是形成一个向上运动的泥沙通量qs1。
另一方面，由于泥沙比水重，往下沉降形成一个向下运 动的泥沙净通量qs2。
如果悬移质含沙量沿垂线出现稳定的时均泥沙浓度分布， 说明qs1与qs2达到了动平衡状态，即悬移质含沙量沿垂线分布 达到平衡状态。
Einstein认为，Ｚ=5 可作为给定的 水流和泥沙条件下，泥沙是否进入悬 浮状态的临界判别值。
Einstein还提出，在有床面形态时， 上面推导过程中的剪切流速U* 都应代
之以沙粒阻力对应的剪切流速 U *。
Rouse公式的缺陷
Sv Sva
h y
河流动力学——精选推荐
河流动力学第一章概念类：1、等容粒径：就是体积与泥沙粒径相等的球体的直径。
2、泥沙颗粒分级标准（1/200~1/20~2~20~200mm）粘粒，粉砂，沙粒，砾石，卵石，漂石3、孔隙率：泥沙中孔隙的容积占沙样总容积的百分比。
（泥沙孔隙率因沙粒的大小及均匀度、沙粒的形状、沉积后受力大小及历时长短而有不同）粗砂孔隙率39%~40%,中砂41%~48%,细沙44%~49%。
（细颗粒的表面面积相对较大，使得颗粒间的摩擦、吸附及搭成构架的作用增大的缘故）4、比表面积σ：颗粒表面积与其体积之比。
（细颗粒的σ大）颗粒比表面积间接地反映了颗粒受到的物理化学作用于重力作用的相对大小。
5、絮凝：细颗粒泥沙在一定条件下彼此聚合的过程。
6、容重γ（密度ρ）：泥沙颗粒实有重量（或质量）与实有体积之比7、干容重（干密度）：取未经扰动的原状沙样，量出它的体积，然后再烘箱内经100~105℃的温度烘干后，其重量（或质量）与原状沙样整个体积之比。
（粒径较粗的泥沙干容重大，变化范围小：泥沙孔隙率影响；泥沙的淤积愈深，其干容重愈大，变化范围愈小；干容重岁淤积历时的增加而趋向于一个稳定值）8、沉速：单颗粒泥沙在无限大静止清水水体中匀速下沉时的速度称为泥沙的沉降速度，简称沉速。
（泥沙颗粒在静水中下沉是其周围水体的绕流状态与沙粒雷诺数νω/Re DD=有关，当Re较小时，泥沙颗粒基本上沿铅垂线下沉；Re较大时，沿螺旋形轨迹下沉，其周围水体布满漩涡；过渡：首部层流，尾部紊流。
）9、沉速的影响因素：①泥沙的形状对沉速的影响（泥沙形状愈扁平，其沉速愈小）②水质对沉速的影响（对D<0.03mm的细颗粒泥沙而言，可能产生絮凝现象。
）③含沙量对沉速的影响（含沙量对沉速的影响因颗粒的粗细不同而各异）④泥沙粒径⑤沙粒雷诺数。
10、影响絮凝的因素：（1）泥沙粒径。
泥沙愈细，其比表面积愈大，颗粒聚集成恤图案的作用愈强。
（2）水中电解质的离子浓度与价数。
流体的河流和海洋动力学
流体的河流和海洋动力学流体力学是研究流体运动规律的一门学科，可以应用于各种领域，包括河流和海洋动力学。
河流和海洋是地球上最重要的水动力系统，它们的运动和相互作用对于地球的气候、海洋生态系统以及人类社会都具有重要的影响。
本文将介绍流体的河流和海洋动力学，并探讨它们在自然界中的重要性和应用。
1. 流体的运动规律流体力学研究的是如何描述和解释流体的运动规律。
在流体力学中，我们使用连续性方程、动量方程和能量方程来描述流体的运动。
对于河流和海洋来说，这些方程的应用非常重要。
例如，在河流中，我们可以利用这些方程来研究水的流速、流量、水深变化以及河床的侵蚀和沉积过程。
在海洋中，我们可以利用这些方程来研究海流、洋流和海洋环流系统。
2. 河流动力学河流是地球表面最常见的水动力系统之一。
河流的运动受到多种因素的影响，包括地形、降水、地下水等。
河流的动力学研究主要关注河流水流速度、水位变化、河床演变以及洪水等现象。
通过对河流动力学的研究，我们可以更好地了解河流的特性，预测洪水发生的可能性，并制定相应的防洪措施。
3. 海洋动力学海洋是地球上最大的水动力系统，其运动受到多种因素的影响，如风力、潮汐、地球自转等。
海洋动力学研究的内容非常广泛，包括海流、洋流、海洋环流系统、海洋生态系统等。
海洋动力学的研究对于预测海洋环境变化、气候变化以及海洋生态系统的保护和管理都具有重要意义。
4. 河流和海洋动力学的应用河流和海洋动力学的研究成果在很多领域都有广泛应用。
在河流方面，通过研究河流的动力学，我们可以预测洪水发生的可能性，并采取相应的调控措施来减轻洪灾的影响。
在海洋方面，海洋动力学的研究可以帮助我们预测海流和洋流的变化，从而为海上航行、沿海工程以及海洋资源的开发利用提供参考。
总结：流体的河流和海洋动力学是研究流体运动规律的重要分支，通过对河流和海洋的动力学进行研究，我们可以更好地理解和预测河流和海洋的运动特性、环境变化以及洪灾等自然现象。
河流概论知识点总结归纳
河流概论知识点总结归纳河流是地球上的一种自然水体，是陆地上水分向海洋输送的主要渠道之一。
河流由众多支流汇聚而成，沿流域延伸，将雨水和融雪带往海洋。
在其流域内，河流承担了重要的环境功能，并为当地的经济、交通、农业等方面提供了重要的支持。
以下是对河流的一些知识点进行总结和归纳。
1.河流的形成河流的形成是受地质构造和气候影响的。
地质构造的抬升和沉降作用会形成不同的地形，决定了河流的走向和地势。
气候条件的不同也会影响河流的形成，例如雨水多的地区容易形成众多河流。
2.河流的地理分布全球范围内，河流分布十分广泛，从大陆到岛屿均有河流存在。
不同地理区域的河流在地质结构和气候条件下呈现出地域差异，如在高山地区多为陡峭的溪流，在平原地区多为较平缓的大河。
3.河流的特征河流有以下一些基本特征：流域面积、流域长度、流域位置、河道长度、平均年径流量、年径流量的变异系数、河流干流的长度、流域的地形起伏、流域的地型等等。
4.河流的生态功能河流作为一个生态系统，除了为水生生物提供栖息地外，还为周边的土地和人类社会提供了丰富的生态资源。
河流对地球生态系统的稳定和平衡具有重要的作用。
5.河流的经济价值河流为人类提供了重要的经济价值，包括水资源、能源资源、土地资源、渔业资源等。
通过对河流的开发和利用，人类可以得到丰富的物质财富和生产力。
6.河流的环境保护由于人类的过度开发和利用，许多河流受到了严重的污染和破坏。
因此，河流的环境保护是当务之急。
可以通过开展河流的保护和治理等方式来改善河流生态环境。
总之，河流是地球上重要的自然水体，对人类社会和自然生态都具有重要的意义。
了解河流的相关知识，有助于我们更好地保护和利用这一宝贵的自然资源。
清华河流动力学概论第1章课件1
清华大学水利系河流动力学概论
13
动态系统的平衡状态
在所有动态系统中，都存在着建立和维持平衡 的趋势。平衡状态 (equilibrium) 是指一种能量最低 (lowest possible energy)的状态
滑坡 地球的各种 动态系统寻 求平衡状态 火山喷发 地震 河流改道 山体岩石寻求平衡状态 高压岩浆寻求平衡状态 板块构造寻求平衡状态 悬河洪水寻求平衡状态
2
周次
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18
日期
2014. 9.25 10.9 10.11(调课) 10.16 10.23 10.30 11.6 11.13 11.20 11.27 12.4 12.11 12.18 12.25 2015.1.1 2015.1.8
“平衡状态”:系统能量是最低的 Equilibrium
“处于平衡状态”：小球 对于平衡位置的小偏离， 可自动恢复。
“处于平衡位置”：小球对 于平衡位置的小偏离，很可 能会自动加大而不可恢复。
17
清华大学水利系河流动力学概论
亚稳定不是平衡状态。足够大的扰动可使看起来 很稳定的物体改变现有状态、寻求真正的平衡状态。
原有地貌消失、新的风 化或冲积地貌形成过程
结果
地球总是具有一 个年轻的表面
8
清华大学水利系河流动力学概论
地球动态系统
地球上全部水的体积
由于水的存在而 不同于其他行星 地球上全部大气的体积
清华大学水利系河流动力学概论
9
月球上，数千 万年前巨石滚 动的痕迹还完 好地保留着
月球：无大气运动，无 搬运现象 ，很多古老痕 迹完整保留（这在地球 上是无法想象的）
关于河流流量的知识点总结
关于河流流量的知识点总结河流是地球上流淌的水体之一，其流量是河流水文学中的一个重要参数。
流量的大小和变化直接反映了河流的水量以及水文过程的动态变化。
了解和精通河流流量的知识点对于水资源管理、洪水预防和水文灾难应对具有重要意义。
本文将从河流流量的定义、计算方法、影响因素以及流量变化等方面进行总结。
一、河流流量的定义与单位河流的流量指的是单位时间内流过固定截面的水量。
一般来说，河流流量通常使用每秒流过的水量来衡量，单位是立方米/秒（m³/s）。
河流年平均流量，即每年平均流过的水量，常用亿立方米（1亿m³）作为单位。
二、计算河流流量的方法1. 断面法：通过测量河流的断面外形和水位高度，结合流速测量，通过计算断面面积与流速的乘积来计算流量。
常用的断面外形有矩形、梯形、圆形等。
2. 比流法：通过测量河流的水位和流速，利用河道截面面积与河流断面的实测面积之比来计算流量。
3. 周期法：通过连续测量河流的水位变化，建立水位与流量变化的相关干系，从而计算不同时段的流量。
常用的周期法有单位时间水位法、升降水位法和图样法等。
三、影响河流流量的因素1. 降雨：降雨是河流流量的主要驱动力之一。
降雨量的大小和分布对河流流量产生直接影响。
2. 地形：地形的高矮起伏决定了河流的坡度，坡度越大，流速越快，流量相对较大。
3. 气候：气候对河流流量产生影响，高温柔强烈的日射等因素会增加水体的蒸发蒸腾量，缩减河流的流量。
4. 季节变化：季节变化也是影响河流流量的重要因素。
在夏季，由于降雨增多以及冰雪融化，河流流量相对较大；而在冬季，河流流量会相对较小。
四、河流流量的变化与洪水预防河流流量的变化是河流水文过程的重要表现之一，也是洪水发生的征兆。
了解河流流量的变化规律，有助于猜测洪水的发生，实行相应的措施进行洪水预防和减灾工作。
一些常用的方法包括：1. 水文学方法：通过分析历史流量数据，结合当前的降雨状况，猜测将来一段时间内的河流流量变化。
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河流通量包括
• • • • • 淡水通量 泥沙通量 溶解态营养盐通量 生源要素通量 污染物质通量等
河流健康标准
正常、稳定
维持河流基本形态且水循环正常运行的能力；
安全排泄一定量级洪水的能力；
保障人类一定经济社会发展水平的水资源供给 能力； 维护河流生态系统良性运行的能力； 承载一定程度污染的能力。
解决
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2
主要科学问题
• • • • • 河流通量源及其变化特征 河流通量变化过程理论 河流通量多效应分析 河流通量数值模拟方法 河流通量配置与调控
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2.1 河流通量源及其变化特征
液相 固相 溶质相
组分—水：坡面产流过程、坡面及沟道汇流过程等 组分—泥沙：土壤侵蚀、泥沙运动力学等 点源、面源污染
1.5 核心理念
本项目立项的核心理念： • 维护河流的合理物质通量 • 维持河流通量不同组分的健康互动
— 9—
1.6 基本思路
我们的基本思路：多组分多相流河流通量模型
多相组分 多相：液、固、气、溶质；（相互转化） 各相组分：液相——水、有机质等； 固相——泥沙、生物体等； 气相——氧气、二氧化碳等； 溶质相——氨氮、磷、镁等；
最终目的
建立一套描述所有组分完整过程的统一方程
— 14 —
2.3 河流通量多效应分析
通量特定组分的单一效应
通量不同组分的组合效应
侧重点
不同组分耦合产生的多尺度多方面效应
— 15 —
2.4 河流通量数值模拟方法
具体数值模拟方法分类情况： 按尺度分 按方法分 按模拟区域分
最终目的
河流通量学概述
演讲人：××
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立项依据与科学目标 主要科学问题 研究思路与技术路线
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1
立项依据和科学目标
• • • • • • • 河流健康的核心 气候变化与人类活动对河流影响 河流主要存在问题 河流通量学——国际前沿学科 立项核心理念 立项基本思路 立项科学目标
物质来源
通量过程
通量效应
通量模拟
通量调控
健康河流
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Thank You
注。。。释。。。。。
河流系统自身结构和功能的相对稳定性； 满足基本水量的前提下, 具有稳定的河道、适度的洪水、清洁的 水质、健康的流域生态系统和持续的造物能力； 健康河流体现人水和谐, 不仅关注河流的生态系统, 也协调河流 的服务功能, 包括供水、通航、行洪、输沙等。
— 4—
1.1 河流健康的核心——维持正常的物质通量
派生：从泥沙物质的输运、沉降、沉积、 再悬浮、再沉积的动力过程角度 看 ,泥沙物质的通量还包括水平 (侧向) 扩散通量、垂直沉降通量、 沉积通量和净通量。
— 5—
1.1 河流健康的核心——维持正常的物质通量
核心思想：维持正常的河流物质通量
河流健康概念不是一个严格定义的科学概念，而是通俗意义上的管理评估工具。
•
• • • 综合作用
水质严重破坏；
河流污染物、营养盐问题； 河流改道，引发侵蚀等灾害； 河床人工破坏，破坏自然通量运移等
通量失衡
— 7—
1.3 目前的主要问题
水量变化：洪水、断流 泥沙变化：河流形态变化，河口三角洲退化 溶质变化：污染增加，富营养化
系统性变化：水环境急剧恶化 Nhomakorabea最重要问题：河流消亡
— 8—
与已有研究不同
从河流通量的角度出发，将研究对象放在河流通量组分层面，不仅探 讨研究对象的变化，更侧重于其他组分之间的互动关系
— 13 —
2.2 河流通量变化过程理论
各种源汇项效应导致的组分量变：河流关系、泥沙沉积 不同组分的相互转化 不同组分的相互作用：泥沙运动力学 河流动力学（水与沙相互作用） 污染物对流扩散（水与溶质相互作用）
— 6—
1.2 气候变化和人类活动对河流影响
气候变化和人类活动对河流系统造成极大影响
气候变化（主要）
• 大气水循环改变； •
人类活动
过度开采、使用，水资源减少；
•
• • • • • • •
全球变暖，冰川融化；
江河消失频现； 水资源分布两极分化加剧； 暴雨、干旱天气增加； 河流温度升高，影响淡水生态系统； 河流系统土壤含水量减少； 洪涝、干旱等灾害频繁； 水土流失加剧等
• 建立一套评估体系，评估在自然力与人类活动双 重作用下河流演进的长期过程中河流健康状态的 变化，通过管理工作，促进河流生态系统向良性 方向发展; • 利用泥沙运动力学、河床演变、水文水资源学、生态 环境等学科的有关理论, 采用资料分析、模型计算、 理论研究等手段, 深入分析产生河流健康的主要影响 因素及其灵敏度, 确定判别河流健康的指标, 这些指 标是维持河流健康的临界阈值, 构成了控制河流系统 • 寻求一种相对的评估基准点，从这个基准点出发， 健康运行的指标体系。 研究长期的河流健康状况变化趋势; • 通过建立一种协商机制，在河流的开发者、保护 者及社会公众之间达成健康标准的共识，平衡水 资源开发与环境保护之间的利益冲突.
建立起多尺度、多介质、多过程、多效应的综合模拟方法体系
— 16 —
2.5 河流通量配置与调控
以水为例：水库群联合调度
以沙为例：最优输沙量
基本思路
复杂系统理论应用于河流通量配置； 建立河流通量调控系统。
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3
研究思路与技术路线
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3.1 项目研究思路
— 3—
1.1 河流健康的核心——维持正常的物质通量
河流系统是生态( 生物) 系统、物理系统、生物地球化学系 统和社会经济系统构成的综合体系。
河流健康涵义 河流相联系的河流生态系统的健康, 与河流相联系的物理系统、 生物地球化学系统和社会经济系统的健康；
其内涵包括河道、流域生态环境系统和流域社会经济发展与人 类活动等三个方面的健康；
任意组分变化分类
源汇项导致的组分量变； 不同组分的相互转化； 不同组分的相互作用。
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1.7 科学目标 “河流通量与调控”立项科学目标
建立河流通量理论体系 建立河流通量过程的数值模拟方法 建立河流通量调控优化系统
• • • • 大陆的环境变迁和气候变化 人类活动的发展史和文明史 海洋动力环境示踪 区域气候、环境突变事件成因的沉积通量解释