水库泥沙淤积问题的研究
水库泥沙淤积管理研究进展
开 展水库 泥 沙淤 积管 理研 究 ，就 是采 用 先 进 的管 理理念 ， 综 合运 用 工程 和非 工 程措施 ， 实 现 如下 目标 ： （ １ ） 保持水库库容 。 实 现 水 库 功 能 的可持 续 利 用 ； （ ２ ） 减轻大坝荷载 ， 改 善 大 坝 安 全 状况 ； （ ３ ） 降低 库 尾 高 程 ， 提 高 防洪 效 益 ； （ ４ ） 疏 浚库 尾 河 段 航道 ， 提 高航 运 效 益 ； （ ５ ） 减 轻 库 区淹 没 ， 缓 解 移 民 问题 ； （ ６ ） 减 少 有 机 物 在 泥 沙 上 的吸 附 ， 改善 库 区水质 。 对 于水库 泥沙 淤积 管 理 ，管理 理 念是 思 想 基石 。 泥 沙淤积 研究 提 供技 术 理论 支 持 ， 防治 措 施 是 具体 工程 手段 ，管 理评 价 通过 对 工程 措施 进行 评价 ， 寻求 合 理防治 方 案 。 开展 泥沙 淤积研 究、 提 出新 的 防治措 施 和开 发 管理 评价 模 型 ， 都 应 在 管理 理念 指导 下进 行 ，从 而保 证 各环 节 的 逻辑 一致 性 ；各环 节 的执 行结 果作 为 管理 理 念 的反馈 ， 可 促进 管理 理念 的改 进 和更新 。
水库 泥沙淤积 管理研究进展
谢金 明 吴 保 生 刘 孝 盈
（ 清 华 大学）
水 库 具 有 防洪 、 发电 、 灌溉 、 供 水 等 多 种 功 能。 泥沙 淤 积 造成 库 容 损 失 ． 使 水 库 的 功能 、 安 全 和综 合效 益受 到影 响 。 此外 ， 被淤 满 的水库 可 能 面临 拆坝 问题 ， 造成 较 大 的经 济损 失 。 对水 库 泥沙进 行 管理 ，保 持 和恢 复 已建 水 库 的功 能 ， 成 为解 决水 资 源短 缺 、 洪涝 灾 害严 重 问题 的重要 手段 ，也 是 当前 人们 关 注 的热点 问
水库泥沙问题与解决方案
01
水库泥沙问题的概述及影响
水库泥沙问题的定义与成因
水库泥沙问题是指水库运行过程中，由于水流减缓、 泥沙沉积等原因导致的泥沙积累和水库淤积问题
水库泥沙问题的成因主要包括气候变化、 人类活动和地质条件等因素
• 水库建设改变了河流的水沙平衡，导 致泥沙在水库内沉积 • 水库运行过程中，入库泥沙量大于出 库泥沙量，导致泥沙积累 • 水库泥沙问题影响水库的运行安全和 综合效益
水库泥沙沉降 的影响因素主 要包括水库运 行管理和自然
条件
02
• 水库运行管理如调度运行、 冲洗排污等影响泥沙沉降 • 自然条件如气候、地质、地 形等影响泥沙沉降
水库淤积形态与特征
水库淤积形态主要包括层状淤积、锥状淤积和带状淤积
• 层状淤积主要发生在水库的底层，受泥沙浓度、水流速度等因素影响 • 锥状淤积主要发生在水库的尾部，受地形、水流速度等因素影响 • 带状淤积主要发生在水库的两侧，受地形、水流速度等因素影响
水库泥沙淤积影响水库的库容、调度运行和综合效益
• 泥沙淤积导致水库库容减少，影响水库的调蓄能力 • 泥沙淤积影响水库水质，影响水库的供水功能 • 泥沙淤积影响水库的航运、灌溉等综合效益
03
水库泥沙问题的防治技术
水库泥沙沉降与淤积的预测技术
水库泥沙沉降与淤积的预测技术主要包括数学模型 和物理模型
• 数学模型如统计模型、动力学模型等 用于预测泥沙沉降和淤积 • 物理模型如室内试验、现场观测等用 于验证和优化数学模型
水库淤积的特征主要包括淤积速率、淤积物成分和淤积厚度
• 淤积速率受入库泥沙量、水库运行方式等因素影响 • 淤积物成分受泥沙来源、河流地貌等因素影响 • 淤积厚度受泥沙沉降规律、水库运行方式等因素影响
关于水库泥沙淤积防治的若干思考
关于水库泥沙淤积防治的若干思考水库是重要的水利工程，但长期以来，由于水库流域的泥沙淤积问题，给水库运行和维护造成了很大困扰。
为了解决水库泥沙淤积问题，从而保证水库的正常运行和有效利用，需要进行深入的思考和研究。
应该加强对水库泥沙淤积的监测和预测。
通过采集和分析水库入库和出库的泥沙数据，可以了解泥沙淤积的规律和影响因素，进而制定出合理的防治策略。
利用现代技术手段，比如遥感和数值模拟，可以提高泥沙淤积的预测准确性，有针对性地进行防治工作。
需要加强对水库上游的泥沙控制和治理。
水库泥沙的主要来源是流域内的河流和土地侵蚀，必须对流域内的土壤侵蚀和水土流失进行治理。
通过种植适宜的作物和采取水土保持措施，可以减少流域内的泥沙产生，从源头上控制泥沙的输入。
水库底泥的清淤也是防治泥沙淤积的重要环节。
水库底泥的淤积会影响水库的蓄水容量和调度能力，定期对水库进行清淤工作是必要的。
可以采用机械清淤、冲淤和抽淤等方式，清除水库底部的淤泥，恢复水库的容量和流量。
还可以考虑在水库出口或导流洞口设置泥沙清理装置，对流出的水进行泥沙分离和过滤，以减少泥沙的进入水库。
这样的装置可以根据泥沙的不同密度和颗粒大小进行设计，有效地清除泥沙，保护水库。
水库周边的土壤和植被保护也是防治泥沙淤积的重要措施。
加强水库周边土地的管理和保护，防止土地侵蚀和水土流失，可以减少入库水中的泥沙含量。
适度保留周边的植被，提高土壤的保持能力，减少泥沙的产生。
还需要加强公众的环保意识和水资源的合理利用意识。
水库泥沙淤积问题不能仅仅靠政府和专业人员解决，需要广大公众的参与和支持。
加强对公众的环保教育，提高公众对水资源的价值和重要性的认识，从而合理利用水资源，减少泥沙的产生和进入水库。
水库泥沙淤积防治是一个复杂的问题，需要从多个方面进行思考和研究。
只有加强科学研究和实施有效的防治措施，才能保证水库正常运行和泥沙淤积的有效防治。
关于水库泥沙淤积防治的若干思考
关于水库泥沙淤积防治的若干思考水库作为人类生产生活中重要的水资源调节和能源供应的设施，其安全稳定运行是防洪减灾和保障水资源安全的关键。
然而，一些水库由于其位置、地质条件等因素，容易受到泥沙淤积的影响，给水库安全带来一定的风险。
泥沙淤积问题需要进行科学的分析、防治和管理。
一、水库泥沙淤积的原因水库泥沙淤积的原因较为复杂，主要包括以下几个方面：1. 河流径流库水挟带泥沙：水库在运行过程中，河水中携带的泥沙质量不断输入水库蓄水库区，随着水流的减速而沉积到水库底部。
2. 河道采砂、跨河桥梁等工程建设带来的泥沙淤积：一些无证采砂和不规范的河道建设工程，导致了水库附近河道中泥沙淤积加剧。
3. 土壤侵蚀加剧：水库流域内的山地、表土发育不好的草原、裸土坡地等易受到水土流失影响，使得水库中泥沙淤积更加明显。
二、针对泥沙淤积问题的防治措施1. 蓄积水库和鱼池底泥沙清淤：定期清淤能够减缓泥沙淤积速度，提高库容。
2. 实行水土保持措施：合理利用植被、陡坡地种植植物等手段有效限制水土流失，减少泥沙淤积。
3. 加强对采砂行为的管理：对于没有证照的采砂行为进行打击，规范河道建设工程。
4. 应对气候变化：加强水旱灾害预防工作，完善补水补沙机制，保持水库正常蓄水水位，定期进行库水、库区泥沙测算。
5. 采用科技手段：采用先进的挖泥船，水下炸石、钻井炸石和冲割淤泥等技术手段，可以在效果和经济性两个方面进行兼顾，达到高效快捷的淤泥清淤效果。
三、加强水库安全管理为了保障水库的安全，必须加强水库安全管理，具体包括以下几个方面：1. 建立完善的水库安全监测机制，及时掌握水库水情、工况以及水利设施运行状态。
2. 科学精细地进行水库的日常管理工作，保证水库设施经常保持稳定运行，确保水库的安全性和可靠性。
3. 建立健全的应急预案机制，进行应急演练，增强灾害防控能力。
4. 加强安全教育宣传，普及防灾减灾知识。
在水库安全中，不仅需要水利工作者不断提高专业水平，还需要群众自身具备相应的应急处理能力。
中小型水库清淤措施研究进展
中小型水库清淤措施研究进展【摘要】近年来，随着我国国民经济的发展，全国各地掀起了水利工程建设高潮，同时也形成了各种不同的坝体结构和工程的施工措施。
就我国多年的水库工程施工技术进行分析，水库泥沙淤积问题颇为严重，严重影响着水库功能的发挥和使用质量要求，甚至是造成了极为严重的经济效益影响，更有甚者给工程带来了十分严重的不良后果和安全事故。
这对这种情况，在目前的水库工程施工中，采取合理的清淤措施至关重要，也十分关键，在整个工程项目中都发挥出了重要积极的作用。
【关键词】中小型水库；清淤；研究进展；热点问题就目前的社会发展进行分析，面对水库进行清淤的研究是一个历史悠久的话题，也是目前社会发展中人们研究较为深入和全面的课题之一。
这种技术领域的研究可以说是伴随着社会生产技术和水库兴建方式的产生而变化，并还会随着水库运行而继续的深入进行下去。
由于每一个水库在工作的过程中周边环境、地理位置、气候条件和施工方式都存在着一定的差异和不足，因而在清淤的时候应当结合自身的经济条件和其他各种状况来选择一项合适的清淤措施和方法，从而保证整个水库清淤工作的顺利、持续进行，为社会发展提供良好的保证基础和依据。
1.水库清淤概述天然河道的水流一般都是含有着大量的泥沙和河沙，这些河沙问题的存在与出现极容易给治理和开发河流而兴建的水库、水利工程造成一定的影响，其主要的影响方式在于泥沙淤积现象。
如果说在工程建设和市工商，其泥沙河流较多，且泥沙较为严重，那么极容易造成水库泥沙堆积现象，不仅影响到工程功能和效益的发挥，还可能给工程带来十分严重的后果和危害，更是有可能导致水库工程的报废。
随着国民经济的发展，全国各地大大小小的水库在兴建之初就提出了清淤和防淤措施，并且根据相关的实际情况进行了整体性的规划和总结，从而确保工程建设的顺利持续进行，并确保工程功能的发挥。
对于水库进行清淤工作来说，其是一个历史性的话题，也是一个现代化的课程体系，是一个伴随着水利工程建设而随之发展和完善的工作体系，同时其在工作的过程中是一个因地适宜、实事求是的工作模式和管理方式，因为每一个工程由于自然条件、施工规模、施工结构、周围气候和地质因素的不同，淤泥产生原因和出现方式也不尽相同，这就需要我们结合水库工程自身的条件和基础选择一项科学合理的清淤方式和方法，保证水库工程功能的顺利、持续发挥。
水库泥沙冲淤分析计算
水库泥沙冲淤分析计算引言：水库是水资源调配、水能利用和洪水防治的重要工程，但是由于水库上游的河流携带大量的泥沙，常常造成水库的冲淤问题。
因此，对水库的泥沙冲淤进行分析和计算，对于合理设计水库以及有效防止泥沙淤积具有重要意义。
一、水库泥沙冲淤分析水库泥沙主要来自上游河流的冲刷、侵蚀和自然沉积等过程。
通过对上游河流的泥沙输沙率、输沙浓度、输沙密度等参数的测量和分析，可以预测水库的泥沙输入量。
2.泥沙输移分析：泥沙在水库中的输移过程是一个复杂的动力学过程。
通过建立泥沙输移模型，考虑水库的流动、湍流、沉积、悬移负荷等因素，可以分析泥沙在水库中的输移规律。
3.水库冲淤分析：水库的冲淤是指由于泥沙的淤积和冲刷作用，导致水库内部水深的变化。
通过对水库的水位和泥沙淤积的监测和分析，可以计算水库的冲淤量。
二、水库泥沙冲淤计算1.泥沙输入计算：根据上游河流的泥沙输沙率和水库上游面积，可以计算出每年输入水库的泥沙量。
泥沙输沙率的计算可以通过现场测量或者借助河流流量和泥沙浓度的关系公式进行计算。
2.泥沙输移计算：根据泥沙输移模型，考虑水库的流动特性、悬移负荷、沉积速率等因素，可以计算出泥沙在水库中的输移量。
输移过程可以采用数值模拟方法，结合实际数据进行计算和验证。
3.冲淤量计算：根据水库的水位和泥沙淤积的测量数据，可以计算出水库的冲淤量。
冲淤量可以通过净淤积量和淤积面积的乘积来计算，也可以通过冲淤前后水位和底床标高的差值来计算。
三、水库泥沙冲淤分析计算的应用水库泥沙冲淤分析计算在水库设计、建设和运营中具有重要的应用价值。
通过对泥沙输入和输移的分析，可以合理设计水库的泥沙过闸设施，有效控制泥沙的进入。
通过对冲淤量的计算，可以及时采取清淤措施，避免泥沙淤积对水库堆养生态环境和水能利用带来的影响。
结论：水库泥沙冲淤分析计算是水库设计和管理的重要内容，通过该分析和计算可以对水库的冲淤问题进行预测和控制，保证水库的正常运行和安全性。
水库淤积库容的影响预测与评估研究
水库淤积库容的影响预测与评估研究
水库淤积是指水库底部逐渐堆积的沉积物，这可能会导致库容减少和水库生态环境的变化。
预测和评估水库淤积的影响是确保水库的可持续性管理的重要一环。
针对水库淤积影响的预测和评估研究通常包括以下内容：
1. 沉积物来源分析：研究发现水库淤积的主要来源，包括上游河流中的泥沙、入库河流中的沉积物以及来自人类活动的污染物等。
这有助于理解淤积的原因和趋势。
2. 库容减少评估：通过使用水文模型、测量和监测等手段，评估水库淤积对库容的减少程度。
同时，还需要考虑淤积对水库来水调度和洪水调节能力的影响。
3. 生态环境变化研究：水库淤积可能改变水体的水质、生物多样性和生态系统结构。
通过监测水库淤积区域的水质变化、生物群落结构和水生生物健康状况等指标，评估淤积对水库生态系统的影响。
4. 淤积物处理策略研究：根据淤积情况，开展淤积物处理策略研究。
包括河口泥沙管理、堆积物清淤和底泥处理等，以减少水库淤积的影响。
需要注意的是，水库淤积的预测和评估研究是一个综合性的课题，涉及到水文、水资源、环境科学等多个学科领域。
在进行研究时，应充分考虑水库特定的地理、气候和水文条件，并结合现场实地调查和监测数据进行分析和预测。
关于水库泥沙淤积防治的若干思考
关于水库泥沙淤积防治的若干思考水库是人类利用河流资源的重要设施，它可以调节河流水量，防洪蓄水，发电等多种功能。
长期以来水库泥沙淤积问题严重，影响了水库的正常运行和利用效率。
水库泥沙淤积防治一直是水利工作者和科研人员们共同面对的难题。
在这个问题上，人们做了很多尝试和探索，但是效果并不理想。
在此，我对于水库泥沙淤积防治做一些思考，希望对解决这一难题有所帮助。
水库泥沙淤积的形成是由于长期以来河流的不良开发利用和环境破坏所致。
水库泥沙淤积防治的关键是要解决河流水土保持问题。
只有从源头上控制河流的泥沙产生，才能最终解决水库泥沙淤积问题。
我认为要加强对河流流域的生态修复和环境保护，严格控制河流的过度开发和破坏，规范河流开发利用的行为，加强对河流水土流失的监测和治理，逐步减少河流的泥沙产生，从而减轻水库的泥沙淤积问题。
对于已经形成的水库泥沙淤积，我们需要采取有效的措施进行处理。
传统的方法是进行人工清淤，但是效率低、费用昂贵。
我们需要借助现代科技手段进行水库泥沙淤积的处理。
比如利用激光雷达技术对水库淤积情况进行全面测绘，精确掌握淤积的情况和分布，从而制定出针对性的处理方案。
可以利用机械化设备进行淤积物的清理，采用吹砂、抛撒等物理方法进行泥沙淤积的处理，提高清淤的效率和降低成本。
还可以尝试利用生物修复的方法，通过种植植物等生态手段降低水库的泥沙淤积，改善水库的正常运行。
水库泥沙淤积的防治也需要借鉴其他国家的成功经验。
世界上一些发达国家在水库泥沙淤积方面有着丰富的经验，他们在水库泥沙淤积防治方面有一些先进的技术和理念，可以进行借鉴和参考。
比如一些国家通过对水库泄洪通道进行优化设计，降低泥沙淤积的速度；通过合理的水库排砂排泥设计，减少泥沙在水库内的沉积；通过生态修复，恢复水库周围的植被和生态系统，减少泥沙淤积的发生等等。
这些经验可以对我国水库泥沙淤积防治提供参考和借鉴，从而提高我国水库泥沙淤积防治的水平。
水库泥沙淤积的防治也需要政府、科研机构、水利企业等多方合作。
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水库泥沙淤积问题的研究
摘要：由于我国大多数河流泥沙含量较大，这就造成了水库泥沙淤积现象严重，泥沙处理是否妥当，将会影响到水库运行中效益的发挥、水库有效库容及水库的使用寿命。
针对这一问题，本文做了简要的分析，并从根本上提出了几点防淤措施。
关键词：水库、泥沙淤积、分析、防淤措施
1 水库泥沙来源
一定区域的降雨汇集成河流，这个河水的区域称为“流域”。
我们用分水岭作为流域的边界，河口以上分水岭内的区域称为流域面积，如果在河流上修建水库，则坝址以上分水岭那一部分面积是水库的集水面积。
水库中泥沙产生的主要原因是集水面积内岩石的风化，另一部分则是来自水库上游河床的冲刷或河流两岸的崩塌。
流域内地表侵蚀的程度与土壤、气候、地形地貌及人类活动等因素有关。
如果土壤较为松散，植被覆盖率差，水土的流失就严重。
例如黄河中游的黄土高原地区，7、8月份暴雨较多，由于植物覆盖差，造成地表侵蚀极为严重。
2 泥沙淤积形态
想要解决水库泥沙淤积问题，就必须了解泥沙的运动特性。
通常
挡水建筑物起到壅高水位的作用，库区水面形成壅水曲线，水深沿流程增大，流速沿流程降低，称这种水流流态为“壅水流态”。
在这种情况下，可以把水库淤积形态分为下面三种基本类型：
2.1 带状淤积
在河道型水库中容易出现带状淤积形态，丰满水库就是一个典型的例子。
它是修建在少沙河流上的典型河道型多年调节水库，该水库进库沙量少，泥沙粒径较细，库水位变幅较大，平时变化幅度可以达到10-20m，与之相对应的，回水变动范围也较长。
库区形态、水沙特点及运用方式决定了水库的淤积特性：淤积物自坝前一直分布到正常高水位的回水末端，呈均匀的带状淤积形态。
从上到下可以把带状淤积分为以下几部分：变动回水区段、常年回水区行水段以及常年回水区静水段。
2.2 三角洲淤积
在库容大、来沙粒径粗、库水位变幅小、库区地形开阔的条件下，易形成三角洲淤积。
官厅水库就是最典型的例子。
根据其纵剖面形态及床沙粒径的沿程变化特点，可以把三角洲淤积区划分为三角洲顶坡段、三角洲尾部段、三角洲前坡段、异重流淤积段和坝前淤积段。
2.3 锥体淤积
形成锥体淤积的主要条件有：坝身低、底坡陡及进库沙量大。
因
为底坡大，坝身低，故水库流速大，能将大泥沙携带到坝前淤积。
再加上入库的含沙量高，使坝前淤积的厚度大、速度快。
其次，异重流淤积也是重要原因之一，异重流极易运动到坝前，并很快变为浑水水库，异重流随之消失，所携带的泥沙便在坝前大量堆积。
锥体淤积形态普遍存在于多沙河流上的小水库中。
它具有如下特点：泥沙淤积很快发展到坝前，形成淤积锥体。
水库淤满后，淤积纵剖面比原河床纵剖面缓的多，此后，淤积慢慢向上游发展。
3 泥沙淤积的危害
由于在河流上修建水库的目的不同,运行制度各异，泥沙淤积所带来的问题也各不相同。
一般来说,水库泥沙淤积会带来以下影响:
3.1 破坏航运条件
水库正常运行后，在回水变动区域内会出现泥沙淤积，形成的三角洲。
这使得河床抬高、堵塞航道,逐渐破坏运输线路。
而且,生成的三角洲还会减少过河桥下的净高,甚至在枯水季时造成通航困难。
上游河段河水的含沙量越高,水库水位的变幅越大,水库回水区内形成的三角洲就越大,对航运的影响也就越严重。
所以,设计水库回水区内的新建桥梁时,应考虑水库的调度运行方式及河道的可能淤高。
3.2 缩短水库寿命
对于防洪目地的水库,由于泥沙淤积减少了有效库容,所以水库整
体的功能和效益都会受到损失。
如果水库的主要目的是通过抬高水源水位实施灌溉或发电,则早期的泥沙淤积通常不会改变原来的水位, 似乎影响比较小。
可一旦淤积危及进水口和出水口,水库功能的发挥就会受到阻碍,由此可见淤积问题同样会导致水库效能下降。
4 入库泥沙防治
早期修建的水库，比较普遍采用的泥沙处理办法是在规划水库时，预留一个死库容存放泥沙。
实践表明，这种处理泥沙的方法违背了泥沙淤积的客观规律，并且花费较多。
因为多数水库的泥沙淤积首先是从回水末端开始，以一定的纵比降向上、下发展，所以在堆沙库容淤满之前，部分有效库容已经被淤积的泥沙所侵占，影响了水库经济效益的发挥。
其次当入库沙含量较大时，相应的堆沙库容也很大，必然增加工程的投资额。
因此，从流域治理入手，切断入库泥沙来源，减少入库泥沙数量，是切实可行的。
4.1 在水库上修建拦沙堰或拦泥库
最早兴建的官厅水库上游诸支流上共修建大、中、小型水库517座，有些水库兴建的目的就是为了拦截淤泥，大大减缓了水库的泥沙淤积。
辽宁柳河上的闹得海水库，在其上游修建7座混凝土拦沙堰，堰身较低，库容不大，主要拦截粗砂和卵石，尽可能的延长了拦沙堰的使用寿命。
4.2 流域内水土保持
积极开展流域内土保持工作，控制水土流失，是减少入库泥沙的有效途径，也是保护国土资源，综合治理生态环境的重要组成部分。
黄河流域在多沙区域中的水土保持工作已经取得了明显成效，如黄河多沙支流无定河，经过治理后减少径流14.7-18.5%，减少泥沙27.9-41.5%。
虽然水土保持工作是治本之策，但实施起来难度大，时间长、见效慢，不仅涉及技术方面的问题外还涉及到农业、环境等其他因素，必须下决心，才能见成效。
4.3 清浑分治
由于水库地形条件和泥沙在时间上和空间上分布不均匀，对水库上游来的清水和浑水采用分而治之的办法。
大体有以下两种方式：
4.3.1 绕库排浑法
在水库回水末端筑一拦洪坝，并在坝身设底孔闸，绕库修排洪渠道渠首与拦洪坝衔接，下游与水库的溢洪道想通。
汛期洪水到来时，关闭底孔闸，高含沙洪水通过排洪渠道及溢洪道泄入下游，洪水过后，开闸引基流清水入库兴利。
4.3.2 子母水库
在水库上游再修一座子水库，子母水库串联运用，上游子水库起拦沙作用，以减少母水库的泥沙数量。
此外，还可以利用子水库下泄的水流冲刷母库中前期淤积，达到进一步减少母水库泥沙淤积目的。
5结束语
水库泥沙淤积问题是水库建设及运行难题，一直受到有关部门和科技工作者的高度重视。
本文通过对泥沙来源、形态及危害的分析。
从流域治理入手，提出了几点可行性建议。
与传统的方法相比，从根本上切断入库泥沙来源，减少了入库泥沙数量。
参考文献
[1]林洁. 水库淤积形成及其影响和应对措施[J]. 农田水利.2012.
[2]钱宁主编,高含沙水流运动[M].北京:清华大学出版社, 1989, 9.。