黄河小浪底水库异重流排沙效果分析及下游河道的响应

全面分析了小浪底水库蓄水拦沙期2000-2006年库区及下游河道泥沙冲淤调整;在分析泥沙输移规律的基础上量化了连续冲刷状态下河道输沙能力变化与累计冲刷量间的关系,揭示了冲刷条件下河道输沙能力降低是因为床沙有效交换层内小于0.05mm的细沙及中沙补给不足造成的;结合三门峡水库拦沙期的观测资料,对比研究了异重流洪水期间小浪底水库的排沙效果及其下游河道对高含沙异重流水沙过程的响应,指出了小浪底水库对洪水具有较大的"拦粗排细"潜力,且高含沙异重流洪水不会造成河道严重淤积.因此,在洪水调度中,要充分利用水库塑造异重流洪水,多排少拦,以达到下游河道长期减淤的目的.     

从黄河"96·8"洪水谈泥沙优化调度的必要性

黄河"96.8"洪水洪峰流量不大,但黄河下游水位高、出险多、灾情重。其原因是主河槽淤积严重,不仅与长期淤积抬高有关,尤其与当年洪水前期的小流量高含沙来水造成主河槽淤积关系密切。提出应开展泥沙的场次洪水和年际间的优化调度,综合考虑水库与河道的泥沙冲淤情况,通过水库的水沙联合优化调度,塑造理想的洪水与泥沙过程,避免出现小水大沙和大水小沙现象,充分利用水流的输沙能力和淤滩刷槽的特点,实现洪水的减淤效益最大化。     

从黄河“96·8”洪水谈泥沙优化调度的必要性

黄河“96.8”洪水洪峰流量不大,但黄河下游水位高、出险多、灾情重。其原因是主河槽淤积严重,不仅与长期淤积抬高有关,尤其与当年洪水前期的小流量高含沙来水造成主河槽淤积关系密切。提出应开展泥沙的场次洪水和年际间的优化调度,综合考虑水库与河道的泥沙冲淤情况,通过水库的水沙联合优化调度,塑造理想的洪水与泥沙过程,避免出现小水大沙和大水小沙现象,充分利用水流的输沙能力和淤滩刷槽的特点,实现洪水的减淤效益最大化。     

泥沙淤积对黄河下游中小洪水风险影响评价

泥沙淤积导致黄河下游中小洪水灾害发生次数及损失大小发生了变化。利用90系列洪水资料,分析了小浪底水库和黄河下游河道系统不同组合条件下滩区中小洪水风险变化特点。水库和下游河道淤积都导致了黄河下游中小洪水漫滩淹没损失发生的次数增多、损失值变大。在维持黄河下游平滩流量4 000m3/s条件下,泥沙淤积导致滩区中小洪水漫滩次数由小浪底水库拦沙运用初期的年均0.10次增大到拦沙运用后期的年均2.18次,相应的洪水灾害损失值也由年均0.220亿元增大到年均2.400亿元。     

小浪底水库泥沙多年调节的减淤效果初步研究

由于黄河水沙条件的变化,三门峡水库“蓄清排浑”运用经验的局限性表现得更为突出。从黄河下游河道输沙、防洪和水充分利用出发,小浪底水库应采取泥沙多年调节的运用方式,平水枯水年蓄水拦沙运用,丰水年集中泄空冲刷产生高含沙洪水,塑造窄深河槽改造高村以上宽浅河道,利用窄保河槽输送高含沙洪水入海,计算结果表明对黄河下游减效果显著,并可大量节省输沙用水。     

小浪底水库拦沙对黄河下游河道的减淤作用

在小浪底水库蓄水拦沙期,进入黄河下游河道的水沙条件发生显著变化,含沙量急剧降低,中水流量持续时间增长,水库调水调沙提高了河道输沙能力,改善了泥沙淤积部位。拦沙期(1999年10月—2018年10月),黄河下游河道共计冲刷21.015亿m~3。分析小浪底水库运用以来黄河下游河道泥沙冲淤时空变化特性及水库对水沙的调控效果,对比计算有、无小浪底水库两种工况下黄河下游河道冲淤量变化及减淤作用。水库拦沙期黄河下游河道减淤比为1.373∶1,其拦沙减淤效果与水沙条件、水库运用方式及河道边界等因素有关。     

黄河下游高含沙洪水水库调控技术研究

黄河下游场次洪水来沙系数与下游河道的冲淤关系密切,进入下游的典型高含沙洪水的平均来沙系数为0.093~0.105,如洪水期在下游沿程无引水,小浪底水库不调节,则相应全下游淤积可占到来沙的59%~62%,故小浪底水库拦蓄高含沙洪水为下游减淤是有必要的。但必须考虑由此导致的水库淤积加重及入海沙量减少。本文提出了以小浪底水库排沙比Y表达的控制指标,对代表性洪水系列的计算表明,在现有洪水来沙系数范围内,小浪底水库正常运用的宏观控制指标可取Y=2/3,能兼顾水库尽可能少淤、下游减淤及多排沙入海,确保减淤比在40%以上。在实际操作中需视洪水来沙系数预报值,据小浪底水库合理拦沙运用的控制指标进行调控。迄今小浪底水库淤积已占原设计拦沙库容的30%以上,应考虑降低汛期水位,为洪水期水库排沙比提高到Y=2/3左右创造条件,以抑制库容淤损过快的势头。     

黄河下游非漫滩高含沙洪水的沿程淤积分布

小浪底水库即将由拦沙初期转入拦沙后期,水库降水排沙会使黄河下游河道发生不同程度的淤积,给维持下游一定过流规模的主槽带来困难。通过对比4个不同含沙量与泥沙级配方案下游河道的冲淤量及泥沙沿程淤积情况,认为:1含沙量低且悬沙粒径细的非漫滩高含沙洪水在黄河下游河道淤积量相对较少,且各河段淤积较为均衡;2非漫滩高含沙洪水含沙量沿程调整迅速,含沙量越高,衰减幅度越大,中粗沙含量沿程明显减少,细沙含量沿程衰减得少;34个方案均以中粗沙淤积为主,淤积主要发生在花园口以上河段,粗沙淤积量占总淤积量的比例分别为58.0%、46.9%、48.5%、58.8%,花园口—夹河滩河段内各粒径泥沙淤积分配比例基本均等,夹河滩—高村河段淤积量小,粗沙淤积量相应较小,细沙淤积比例稍大。建议在小浪底水库降水冲刷期尽量避免下泄小流量、高含沙量的水沙过程,若不可避免,则应考虑尽可能减小悬沙粒径。     

利用窄深河槽输沙入海调水调沙减淤分析

黄河水沙变化使汛期进入下游的基流减小,含沙量增加,高含沙洪水出现的机会增多,在灌溉用水旺季将出现长时间断流。然而利用窄深河槽输送高含沙水流入海,不仅可以减轻黄河下游的严重淤积,还可向华北地区提供大量清水。文中给出了小浪底等水库不同调水冲刷方式,下游河道的减淤效益。计算成果表明,当小浪底水库的调沙库容为25亿m~3时,下游河道的年平均淤积量可减少到1亿多吨。文中还以北洛河为例,给出黄河下游河道的治理前景。     

小浪底水库拦沙期减淤运用方式探讨

小浪底水库运用方式不同于一般水库的特点在于它的减淤２调节，它吸取了三门峡水库的经验教训，采用逐步抬高汛期运用水位，以有利于山东河道减淤为目标，汛期调节出库流量集中于６００ｍ＾２／ｓ、２５００～４０００ｍ＾３／ｓ两级流量。洪水是黄河来沙与下游河道淤积的主体，为使水库多拦对下游有害的粗泥沙、多排对下游无害的细泥沙，可采取拦粗排细的运用方式，即根据水情预报，当出现流量大于２５００ｍ＾２／ｓ的洪水时，提前     

山西土壤侵蚀与泥沙特征分析探讨

文中分析了山西自然地理因素对土壤侵蚀的影响，同时对河流泥沙特征、分布规律、时空变化等方面进行了探讨。     

长江中游泥沙输移规律及对防洪影响研究

本文对长江中游近期泥沙输移规律进行了综合分析，建立了螺山至汉口河段和洞庭湖区泥沙淤积比λV与三口分沙比λS之间的定量关系。通过分析得到洞庭湖区和螺山至汉口段各时期多年平均泥沙淤积总量基本保持在180×106t，分沙比的减少调整了螺山至汉口河段与洞庭湖区之间的淤积关系，使得洞庭湖区少淤积的泥沙转移到螺山汉口河段淤积，抬高了长江中游地区的水位。因此，长江中游防洪的核心是如何处理宜昌每年多来的180×106t泥沙淤积问题。     

流域泥沙灾害与泥沙资源性的研究

泥沙灾害与泥沙资源性是流域泥沙的重要属性,二者在一定条件下可以相互转化。本文论述了泥沙淤积、泥沙冲刷、岸滩崩塌、山地崩塌与泥石流、粗沙淤积的土地沙化等泥沙灾害,指出泥沙灾害具有时空分布的不均匀性、渐变性或突发性、群发性、转化性及危害严重性等;流域泥沙资源化的主要途径包括填海造陆及造地、引洪淤灌、堤防淤临淤背、建筑材料、湿地形成(河流、湖泊与河口海岸)等,指出流域泥沙资源化及其优化配置既要解决思想观念、基本理论、目标效益等方面的问题,还要考虑与水资源联合配置问题。     

浅谈泥沙研究的困难

经历了一个世纪的泥沙研究仍有许多重要的问题未能彻底解决。本文从泥沙研究本身的几个特点进行了初步分析,说明困难的原因,以期进一步推动问题的解决。百家争鸣,优胜劣汰,是泥沙研究取得进步的一个必由之路。     

黄河流域主要泥沙汇堆积过程及输沙量的长期变化

黄河流域是地表巨大的输沙系统之一,受气候变化和人类活动的影响,其输沙量经历了显著的变化。探讨了全新世以来黄河流域3个主要泥沙沉积汇的堆积变化过程以及黄河输沙量的变化过程,揭示出在人类活动逐渐增强的主要影响下,宋代以后黄河输沙量经历了加速增加的过程,近几十年来在气候变化以及水利水保措施作用下黄河输沙量又经历了逐渐减少的过程。与历史时期相比,近年来黄土高原坡面和沟道的侵蚀产沙量仍较大,仍需长期开展水土保持工作。20世纪中期以前,由于黄河输沙量逐渐增加,因此黄河下游与渭河盆地及小北干流年沉积量也都呈现一个逐渐加速的过程,两者沉积量年增加的比例比较接近,与黄河输沙量年增加的比例一致。近几十年来,下游主要受大堤防洪能力及来沙变化影响、渭河盆地及小北干流主要受三门峡水库水位和来沙变化影响,年沉积量起伏变化,2003年以来两泥沙汇都发生了持续冲刷过程。河套平原是黄河上游最大的泥沙汇,1949年以前400多a的平均沉积量接近0.9亿t/a,1950年以来年均沉积量较之前长期平均值高,受来沙系数变化影响,经历了两个起伏周期,近期进入低谷。     

近50年来长江中游泥沙输移变化

 对1950年以来长江中游泥沙输移资料作了初步分析。分析结果表明：20世纪60年代下荆江裁弯后,三口(松滋口、太平口、藕池口)分流分沙减少,下荆江径流量和输沙量相应增加,洞庭湖泥沙淤积减少;80年代中期以后,长江中游干流及洞庭湖出口的年输沙量呈减少趋势,城陵矶至武汉河段河床由淤积转为趋向冲淤平衡三峡工程初期蓄水运用后,长江中游含沙量沿程恢复距离较长,但床沙质部分恢复距离相对较短。     

夹马口灌区泥沙问题及处理对策

夹马口灌区工程运行四十年来，共上水22．3亿m^3，同时也将400万m^3泥沙输送到灌区的各级渠道及沿线。泥沙时水泵、单机出水量、泵站装置效率和干支渠道以及灌区的农田造成了一定的影响。通过采取避沙、拦沙、建浮体泵台、喷涂水泵受磨部件、改造干支渠道等综合对策，能以较低的成本进行泥沙处理，从而解决因泥沙而对灌区造成的诸多负面影响。     

瀑布沟水库投运对下游水库径流和泥沙的影响

鉴于瀑布沟水库是大渡河流域梯级开发中游控制性水库,控制了大渡河88．5％的集水面积和83．3％的泥沙量,为掌握水库投运后对下游河道径流和泥沙造成的影响,特依据下游沙坪水文站径流、泥沙资料进行分析,成果表明：瀑布沟水库的投运调节了下游水库径流分配,使得下游水库年内径流量分布更加均匀,大大降低了下游水库的含沙量和输沙量,有效改善了大渡河下游电站泥沙问题。     

东钱湖底泥环境特征与疏浚方案

在目前以环境和生态治理为目的的底泥疏浚工程中尚无相应的技术标准和规范为指南的情况下,以宁波东钱湖水环境综合整治可行性研究成果为基础,制定了东钱湖底泥环保疏浚方案。详细阐述了该方案涉及的主要内容:底泥污染特性及污染状况分析,疏浚平面范围、疏浚深度及疏浚工程规模的确定,疏浚底泥处置及余水处理等。