小浪底水库运用以来黄河下游冲淤调整特点

系统分析了小浪底水库运用5年来黄河下游河道的冲淤调整情况，结果表明：下游河道沿程冲刷，河道萎缩局面得以遏制；水文站同流量水位下降；河道排洪能力增大，平滩流量增大。但由于下游来水量偏少，河道冲刷量尤其是下游中段冲刷偏少，河道断面调整幅度较小。同时基于洪水造床作用远大于平水过程造床作用的认识，建议充分利用小浪底水库拦沙的有利时机增强河道的排洪输沙能力，及时加强针对枯水条件下的研究工作。     

黄河下游排洪输沙基本功能的影响因素及判别指标

利用实测资料统计、理论分析和数学模型计算等方法,对黄河下游排洪输沙基本功能的表征因子、影响因素和判别指标进行了探讨.研究表明,黄河下游河槽排洪输沙基本功能可以用输沙指标、平滩流量、水位涨率、滩地分流比和洪水传播时间等因子表征;河槽宽度、滩槽阻力、比降、河势等对排洪功能影响较大,流量、含沙量、泥沙组成和断面形态等对输沙功能影响较大.黄河下游河槽排洪输沙基本功能的主要判别指标为:黄河下游河槽平滩流量4 000～5 000m3/s,黄河下游游荡性河道主河槽宽度以1 000～1 200m为宜,断面河相系数应在16m1/2/m左右,平滩流量下高村断面每增加1 000m3/s流量的水位涨幅不大于0.35m,高村断面滩地分流比不大于45%.     

黄河下游防洪形势分析

对小浪底水库运用前后黄河下游河道的断面面积、平滩流量、3 000 m~3/s流量时对应的水位、最大流量及堤防高程等要素变化的综述表明,目前下游河道排洪能力已经迅速增大。在目前来水来沙条件及现有水利工程调蓄下,当黄河下游发生历史洪水过程,花园口断面不会出现超过10 000 m~3/s的洪峰流量。在未来黄河流域洪水水量及沙量减少条件下,通过小浪底等干支流水库的调节,预测今后黄河下游发生较大洪水的可能性会进一步减少。大水带大沙的输沙特性已不存在,黄河下游河道依靠洪水排沙的几率明显降低。从长远看,黄河下游的泥沙问题依然存在。在未来洪水较少的情况下,利用小浪底水库塑造"人工"洪水实现水库排沙,并使下游河道产生冲刷仍是下游河道治理的重要措施。由于黄河下游防洪形势的变化,应转变黄河下游治理方略。如何对下游滩区进行有效治理,发挥广大滩区的作用,需要进一步深入研究。     

2018年汛期黄河下游河道排洪能力分析

2018年汛期黄河下游来水222亿m~3,小浪底水库排沙4.66亿t,孙口以上河道淤积2.561亿t,其中花园口以上河道淤积1.920亿t,这是小浪底水库运用以来进入下游水量最大、水库排沙最多、下游淤积量最大的一年,然而排沙期间淤积最多的花园口以上河段的同流量水位不升反降。采用沙量法和断面法计算分析了汛期冲淤量及冲淤特点、水文站断面的同流量水位变化、7月洪水排沙期间险工水尺的同流量水位变化。结果表明:大量淤积发生在花园口以上河段的汊沟和边滩,洪水过后主槽更加明显,水流集中,流速增大,同流量水位下降;7月洪水之后,黄河下游水文站断面的同流量水位缓慢抬升,但汛后的同流量水位仍低于汛初;2018年汛期,黄河下游河道的排洪能力未明显降低。     

黄河河道萎缩及其对洪水演进的影响

由于近几年黄河来水来沙偏少，下游河道连年断流、高含沙洪滴水频繁发生，造成黄河干、支流下游河槽连年淤积，断面主槽缩窄，滩槽高差减小，过洪能力降低，漫滩流量减小，同流量水位偏高。河道萎缩使漫滩机遇增多，洪峰削减率大，洪水传播时间延长，威胁堤防安全。     

论黄河下游滩区生产堤对防洪的影响

黄河下游修建的生产堤，对保护滩区农业生产曾起到过积极的作用，但由于生产堤的存在，缩窄了河道的过洪断面，削弱了河道滞洪排洪能力，使同流量洪水水位抬高，洪峰流量沿程衰减量变小，洪水传播的时间缩短，严重影响了下游水文报的精度，给防洪决策带来十分不利的影响，因此，必须彻底破除黄河下游滩区存在的生产堤。     

黄河下游洪水漫滩对策探讨

黄河下游滩区是排洪、滞洪和沉沙的区域，同时又是广大群众赖以生存的土地，目前居住着179万人口，有耕地25万hm3。2002年小浪底水利枢纽调水调沙试验期间，下泄流量本应在河槽排洪能力范围之内，但仍造成部分滩区进水受淹。在权衡不同洪水漫滩利弊的基础上，提出了防止漫滩的对策：①继续限制下游滩区生产堤的发展，保证大洪水浸滩堆沙效益；②总结小浪底水利枢纽调水调沙的经验，提高黄河下游河道排洪输沙能力，减小洪水漫滩几率；③有计划地实施引洪放淤，抬高滩面高程；④疏浚河槽，淤堵串沟，淤填堤河；⑤抓住小浪底水库下泄清水的有利时机，加快河道整治步伐；⑥加强滩区安全建设，确保防洪安全。     

黄河下游复式河道滩槽分流特征研究

采用实测资料分析和理论探讨相结合的方法,研究了黄河下游复式河道滩槽分流特征及其主要影响因素。研究结果表明:1986年后,河道萎缩,相同洪水流量下,主槽分流比有所减小,滩地分流比有所增大;1999年后,小浪底水库蓄水拦沙运用,下游河道持续冲刷,主槽过流能力有所恢复,主槽分流比必然有所增大。运用回归分析方法,建立了黄河下游复式河道滩槽分流比与滩槽过水宽度比、过水深度比、过水面积比、流速比、糙率比和主槽宽深比的单因素响应关系和多因素综合关系,在此基础上提出,定量方面,可运用多因素综合关系式依据未来滩槽6项单因素大小对黄河下游复式河道滩槽分流比进行预测;定性方面,在黄河下游滩槽治理过程中,应注意维持主槽一定的平滩流量和较为窄深的断面形态;注意给滩地留出一定的行洪宽度,在必要的行洪宽度内,尽量减少人类活动对滩地的影响,保持滩地畅通的过水通道,保证滩地相应的过洪能力,减轻河道行洪压力,从而达到确保全断面行洪安全的目的。     

2012年宁蒙河段洪水特点及对河道的影响

利用实测资料分析了2012年黄河上游洪水的水沙特点和洪水演进、传播特性以及洪水对河道冲淤的影响,结果表明:2012年黄河上游洪水水量大、沙量小、漫滩严重,洪水传播速度慢,洪水峰型沿程有所改变;洪水期河道冲淤调整剧烈,整个宁蒙河段河槽冲刷1.916亿t,滩地淤积量达2.032亿t,冲刷以中粗沙为主。洪水对河道排洪能力的恢复作用显著,洪水后内蒙古河段代表水文站同流量水位下降0.43~0.63 m,平滩流量增大了201~588 m3/s。漫滩洪水对宁蒙河段河槽的塑造作用较大,建议充分利用大漫滩洪水维持宁蒙河道的长期排洪排凌能力。     

黄河下游排洪河槽宽度分析

黄河下游的河道整治以防洪为主要目的,修建的河道整治工程除能控导中常洪水和一般流量下的河势、有利于防洪工程安全外,还必须保证在大洪水及超标准洪水时过流通畅,具有足够的过洪能力。排洪河槽宽度是按规划治导线布置整治工程时的一个控制指标。在总结已有研究成果的基础上,通过分析水文断面及河段内的排洪河槽宽度,并结合黄河下游实测过洪能力,综合分析确定黄河下游排洪河槽宽度。研究认为,主槽宣泄80%的洪水所需要的排洪河槽宽度分别为铁谢至伊洛河口、高村至国那里河段不小于1 600 m,伊洛河口至高村河段不小于2 000 m。