爱因斯坦，H.A.—“沙波阻力”深钻研

爱因斯坦，H.A.(Hans Albert Ein⁃stein，1904-1973年)，生于瑞士伯尔尼，美籍犹太裔河流泥沙专家。1926年在瑞士苏黎士大学获土木工程毕业证书，1936年获瑞士联邦理工学院科学博士学位。

作为一位水利大家，爱因斯坦的主要贡献和成就在于“沙”，他是泥沙水利学发展史上具有开拓意义的泥沙专家：他第一次提出泥沙应划分为床沙质和冲泻质的概念，阐明了两者在直接来源、河床演变中的作用和输沙率估算上的不同。他首先把阻力和泥沙运动有机地联系起来，提出床面阻力由沙粒阻力及沙波阻力两部分组成，只有前者与推移质输沙率直接有关，并根据河流实测资料提出了确定沙波阻力的计算方法。爱因斯坦是把随机过程和力学分析结合起来研究推移质运动的创始人。他把一颗泥沙在外力作用下产生各种运动状态的力学必然性同水流脉动、大量泥沙颗粒同时存在所产生的随机性质很好地结合起来。通过试验，他发现床沙、推移质、悬移质之间存在着不断的交换，并指出这三者之间存在有机的联系。

他还通过大量试验寻找产生“沙波阻力”的原因以及其产生的影响，最后发现：沙波阻力之所以产生，是由于水流沿沙波波峰发生分离，从而造成迎水背水坡面上压力的不对称。他还发现，沙波阻力所产生的紊动主要发生在水流分离面上，从而所产生的漩涡不如沙粒阻力所产生的漩涡那样对泥沙运动影响更为直接，但仍对泥沙运动起一定的作用。漩涡的存在使得一部分泥沙从床面被带起，当脱离漩涡时必然会被带到下游，从而对泥沙输移起一定作用。另外，沙波的作用不仅在于迎水面和背水面压力不对称，还在于产生局部水流的非均匀性，特别是迎水面靠近床面附近水流的加速，这样就产生了对流应力，此对流应力可促使推移质运动，根据这一论点，他建立了包括推移质和悬移质在内的床沙质挟沙能力关系。20世纪50年代，他和协作者明确提出了近壁层流层的不稳定性，指出即使在光滑的周界上，近壁层流层也会受到水流紊动的直接影响。这一认识已为70～80年代发展起来的猝发理论所证实。

作为一名美籍犹太裔泥沙专家，他自1938年移居美国后，曾先后在美国农业试验站、农业部加利福尼亚州理工学院研究站从事研究工作，并于1947年起任加利福尼亚大学副教授、教授。在1959年和1960年先后获得美国土木工程师学会水力学研究奖和史蒂文斯奖（最佳讨论奖）。

爱因斯坦为后人留下了宝贵的理论资料，他的主要著作有《明渠水流的挟沙能力》，主要论文有《粗糙边壁上的水动力》、《流体的综合阻力》、《河道阻力》、《冲泻质输沙率能用床沙质函数估算吗？》、《高度不均匀沙的输送》、《变态模型的相似律》和《光滑边壁上的层流附面层》等。