流域泥沙

流域泥沙指研究對象是從被剝離到落淤的全生命周期的泥沙，其運動過程覆蓋包括坡面、溝道及河道在內的流域總體，而不是僅偏重其中的一部分。另一方面表明了研究對象的空間尺度，即分析和模擬的空間範圍是區域和流域級的。

基本介紹

• 中文名：流域泥沙
• 外文名：Sedimentof Basin

1.學科研究內容

流域對降雨回響的一個直接體現就是地表徑流，水流沿溝道河道網路逐漸匯聚，最終形成大江大河的徑流過程，這是水文模型研究的範疇。從雨滴降落到地面接觸土壤和地表徑流產生的那一刻起，土壤侵蝕和產沙開始發生，之後被剝離的土壤作為泥沙隨水流運動，並由沿程沖刷和淤積補充或削減，匯入大江大河，併到達河口進入海洋。泥沙從在地表被剝離到進入海洋是一個連續的物理過程，但還沒有相關的研究和模型以對其進行全程模擬作為目標。相關理論與建模研究分別屬於土壤侵蝕和河流泥沙學科，這兩個學科的研究對象在流域中所處的部位、關注的時空尺度和採用的研究方法是不同的。對流域泥沙產生和運動的全過程進行機理分析和過程模擬需要借鑑、融合和發展這兩個學科的研究方法、理論體系和模擬手段。

2.流域泥沙動力學

2.1 研究方法

流域泥沙動力學指包括流域面的土壤侵蝕和不同級別溝道河道的泥沙運動在內的流域內泥沙產生、輸移和沉積的連續全過程的動力學理論體系與模擬方法。對研究對象的分析和模擬手段區別於統計分析或因素相關的方法，採用基於動力學的分析方法，建立能夠模擬從坡面侵蝕開始，經溝道、河道的逐級運移輸送，包括沖刷、淤積與重力侵蝕等過程，直至排出流域的泥沙產生和運動的全過程。

2.2 交叉學科

可作為流域泥沙動力學機理分析與過程模擬研究基礎的相關領域主要包括水文學與水文模擬、土壤侵蝕、泥沙運動力學等方面，但其中的任何一個方面都不能通過簡單擴充達到流域泥沙動力學模型建立的目標。水文模型主要考慮水的地表循環過程，土壤侵蝕模型往往只適用於小的空間尺度或長時間段的統計，而河流動力學理論僅限於在幹流的套用，受限於實測資料和高含沙水流的特殊規律，難以套用於小級別的溝道。

學科的交叉與融合和信息技術手段的進步使水文模型、水質模型、泥沙模型和水沙動力學模型能夠整合在一起，形成定位不同的“流域模型”軟體系統，具有一定的流域侵蝕產沙預測功能，是流域泥沙動力學建模需要借鑑的方面。