Research on River Engineering
河流工程研究
河流工程是水利工程中最重要的学科之一。理解河流工程基本原理所必需的主要科学领域包括水文学、水力学和地貌学。
使用水文降雨径流模型，可以计算出由降雨引起的地表径流产生的河流入流量。在强烈的暴雨期间，我们必须对河流洪水进行洪水演进计算。洪水演进可以使用水文模型和水力学模型来计算。
水力学模型基于水的质量和动量守恒方程，这些方程是双曲线型偏微分方程，通过数值方法 (例如有限差分格式) 求解。来自周边流域的土壤侵蚀产物通过地表径流被输送到河流中，构成所谓的冲刷负荷。河床可能会被河流水流侵蚀，或者悬浮的沉积物可能会沉积在河床上。因此，河床的地貌受到泥沙输移的强烈影响。
过去已经开发了许多关于推移质和总负荷的计算模型。为了考虑河流中的泥沙输移，应将泥沙连续方程添加到水的质量和动量守恒方程中。泥沙输移主要受不稳定的湍流影响，这在河流中是常见的物理状况。河岸上的植被也会影响河流的水流。水库和湖泊中的水力学和地貌条件与河流中的不同。一般来说，水工建筑物 (例如大坝) 会改变河流中的水力学和地貌状况。
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# 专题关键词 #
河流水力学；工程水文学；河床地貌；非稳定湍流；河岸植被；泥沙输送；河床和河岸侵蚀；河床淤积；水工建筑物
学术编辑团队
Vlassios Hrissanthou 教授
色雷斯德谟克利特大学
研究领域：降雨径流；土壤侵蚀；泥沙输送；水库淤积；水文学；水力学；水工建筑物
Mike Spiliotis 博士
色雷斯德谟克利特大学
研究领域：水资源管理；水资源管理问题的多准则决策；多准则和模糊集和逻辑 (包括直觉集)；利用模糊集理论研究不确定性对水力性能的影响；水文建模中的模糊逻辑；水文学中的混合模糊概率分析；基于多准则分析的风险评估 (干旱、洪水)；水资源管理的启发式和元启发式优化技术；供水网络；河流工程；应用水力学；水文学
Konstantinos Kaffas 博士
佛罗伦萨大学
研究领域：流域水文学；土壤水分响应；土壤侵蚀；泥沙输送；水库淤积
精选文章
1. The Role of Stream Restoration in Mitigating Sediment and Phosphorous Loads in Urbanizing Watersheds
河流修复在减轻城市化流域沉积物和磷负荷方面的作用
Kevin MacKenzie et al.
https://www.mdpi.com/2073-4441/16/2/363
文章亮点：
(1) 在这项研究中，利用城市化的不透水覆盖百分比 (PIC) 指标来评估河流廊道与高地流域对受纳水道中观测到的总泥沙和磷负荷的相对贡献。该方法用于制定成本优化的缓解计划，包括为流域内的城市地区实施低影响开发 (LID) 雨水基础设施和农村地区实施农业最佳管理措施 (BMPs)，以及对退化河段进行河流恢复。
(2) 开发了一种新的成本效益分析方法，并用于评估加拿大安大略省东荷兰河制革溪子流域案例研究中缓解措施的相对效益。
(3) 本研究包括建立了基于贡献集水区面积和土地利用来估算泥沙和相关磷负荷的三个关系，以及一种优化计划缓解措施成本和效益的方法。结果支持河流恢复作为综合水质流域管理计划中重要且具有成本效益的一部分，有助于维持城市化流域中河流的健康。
2. Back-Calculation of Manning’s Roughness Coefficient by 2D Flow Simulation and Influence of In-Channel Physical Parameters in a Mountain River, Japan
通过二维水流模拟反算曼宁糙率系数及日本山区河流中河道内物理参数的影响
Hiroshi Takata et al.
https://www.mdpi.com/2073-4441/16/2/320
文章亮点：
(1) 本研究试图通过重复二维水流模拟来反算曼宁糙率系数，以拟合在日本山月川观测到的时空密集的河流水位数据，山月川是一条典型的山区河流，平均河床坡度为1/50，平均河宽为17.9米。
(2) 我们旨在阐明河道内物理参数对通过上述方法获得的糙率系数的影响。通过重复二维水流模拟来反算曼宁糙率系数，以匹配2021年一次洪水的观测水位 (估计最大流量为11.5立方米/秒)。随着相对水深的增加，反算的糙率系数在0.05至0.1秒/米^(1/3) 的范围内趋于恒定值，这表明在进行洪水的平面二维水流计算时，糙率系数可以视为恒定值。
(3) 发现洪水期间的糙率系数与坡度和台阶高度 (H)-台阶长度 (L)-河道坡度 (S) 比 (H/L/S) 相关。还提出了一个基于河道物理参数预测洪水期间糙率系数的方程。
3. On Internal Erosion of the Pervious Foundation of Flood Protection Dikes
防洪堤透水基础内部侵蚀问题探讨
Laurence Girolami et al.
https://www.mdpi.com/2073-4441/15/21/3747
文章亮点：
(1) 这项工作侧重于研究引发防洪堤透水基础内部侵蚀的机制。这些透水层的起源通常归因于河床和堤坝下方存在充满砾砂沉积物的古河谷和古河道，这些层可能延伸到保护区。
(2) 在保护区内对渗漏、沙沸和陷坑的目视观察证明了地下土壤中的内部侵蚀过程。当地的地质条件是解释这些过程所需寻求的部分信息：透水土壤的存在和界面的位置。使用两种经典的地球物理方法 (EMI和ERT)在阿格利堤坝 (法国) 上获得的结果，通过取芯土壤进行了分析，结果表明仅仅得出存在反向侵蚀管道的结论是不够的。
(3) 必须考虑内部侵蚀的可能性，如潜蚀或接触侵蚀，作为渗漏、沙沸和陷坑的原因。由于所获得的结果是由河床和堤坝下方存在的古河谷和古河道 (在这种情况下常见) 所解释的，因此所提出的方法和获得的结果可能与许多堤坝相关。
期刊介绍
Water 期刊介绍：https://www.mdpi.com/journal/water
主编：Jean-Luc PROBST, University of Toulouse, France
期刊涵盖所有水资源领域相关的科学技术，主要包括全球和区域水循环的可持续管理，水资源及其与粮食、能源、生物多样性、生态系统功能和人类健康的互联。期刊鼓励领域内研究人员发表实验、理论、建模和大数据等相关研究成果。
Hydrology 期刊介绍：https://www.mdpi.com/journal/hydrology
主编：Ezio Todini, Italian Hydrological Society, Italy
期刊主题涵盖了河流水文学、湖泊水文学、沼泽水文学、冰川水文学、雪水文学、水文气象学、地下水水文学、区域水文学和海洋水文学等水文领域。目前，期刊已被 ESCI、Scopus 等其他数据库收录。
Energies 期刊介绍：https://www.mdpi.com/journal/energies
主编：Enrico Sciubba, University of Roma Sapienza, Italy
期刊发表涵盖能源动力工程、技术开发以及能源政策经济管理等相关领域的最新研究成果，目前已被 Scopus、SCIE (Web of Science)、Ei Compendex 等多个权威数据库收录。
Land 期刊介绍：https://www.mdpi.com/journal/land
主编：Christine Fürst, University of Halle, Germany
期刊创刊于2012年，期刊涵盖土地系统科学、地表景观、土壤和水、城乡发展、土地与气候相互作用、水-能源-土地-食物纽带关系 (WELF)、生物多样性研究和健康关系、土地建模和数据处理、生态系统服务以及多功能性等研究，并致力于人类可持续发展。现已被 Scopus、SSCI、AGRICOLA、AGRIS、GeoRef、RePEc 等多个关键数据库收录，5-Year Impact Factor: 3.4 (2023)。
Remote Sensing 期刊介绍：https://www.mdpi.com/journal/remotesensing
主编：Prasad S. Thenkabail, USGS Western Geographic Science Center (WGSC), USA
期刊范围涵盖遥感科学所有领域，从传感器的设计、验证和校准到遥感在地球科学、环境生态、城市建筑等各方面的广泛应用。
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MDPI Topics
MDPI专题 (MDPI Topics) 以多学科研究为背景，联合两个或多个MDPI相关期刊，为来自不同学科领域的学者创造一个探索、交流、碰撞最新成果的平台。每个专题都由相关学科的优秀学者作为专家团队联合管理和策划，同时还享受便捷高效的MDPI出版服务支持。作者可以向任一参与某专题的MDPI期刊投稿，最终发表的文章都将在该专题主页上集合展示。了解更多MDPI专题信息，欢迎访问：https://www.mdpi.com/topics
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