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沙量平衡

沙量平衡是水文學的重要原理之一,它是質量守恆原理在泥沙運動中的具體套用。在自然界中,輸沙不平衡是絕對的、必然的,而輸沙平衡則是相對的、偶然的。沙量平衡描述了在某一時段內,一個水體(如海灣、湖泊、河流、水庫)中泥沙的輸入量和輸出量之間的關係,即泥沙的輸入量與輸出量之差等於該水域在同一時段內泥沙的增量。

輸入河段的泥沙主要通過上斷面帶入的支流、汊道等,而輸出河段的泥沙主要通過下斷面帶走或沿河引水和放淤引走。河段泥沙的增量可以通過測量進口斷面與出口斷面(包括支流、汊道和引渠等斷面)的時段輸沙量,包括懸移質與推移質在內,或測量時段始末的河床地形(或控制斷面)來求得。

湖泊的沙量平衡是指在某一時段內輸入湖泊的沙量與輸出湖泊的沙量之差,等於湖泊沙量的變率。影響入湖沙量的因素包括地形、土壤、植被和降雨強度。人為因素可以增加或減少入湖沙量,具體取決於人類活動。

沙量平衡的研究不僅有助於理解水體中泥沙的運動規律,還可以用於預測水庫使用壽命、水庫淤積、庫岸變形和異重流等現象。此外,沙量平衡的概念也可以擴展到沙漠治理,通過合理的水分管理和生物治沙與機械治沙的有效結合,來控制沙漠化過程。