1998年以来黄河下游河道冲淤变化分析

依据黄河下游业不来沙和断面冲淤实测资料，分析了１９９８年６月－２０００年５月下游河道冲淤特性以及加密试验断面的对计算冲淤量的影响。结果表明：这一时期枯水少沙，洪流量不大，下游河道汛期淤积，非汛期冲刷，主槽淤积加剧；汛期淤积集中于孙口上河段，非汛期冲刷主要在夹河滩口以上河段；测验断面加密后提高了计算冲淤量的精度，河段冲淤定性上也趋于更加准确。     

弯曲性河道断面布设对断面法冲淤成果的影响

河道冲淤量的计算通常有“断面比较法”(简称断面法)和“输沙平衡法”(简称沙量法)等。黄河下游艾山一利津河段为弯曲性河道，弯道段和浅滩段存在不同的冲淤特性，一般情况下，弯道段涨冲落淤，浅滩段涨淤落冲。由于测验断面布设于弯道河段的多于浅滩河段，因此在汛期一定的水沙条件下，造成计算冲淤量汛期和非汛期出现较大偏差。通过弯道段和浅滩段不同冲淤特性的分析，提出了在弯道段及过渡段布设数量相同的实测大断面、尽可能避开局部冲刷坑的影响、尽可能加密测验断面等断面布设原则。     

黄河小北干流河道冲淤演变规律研究

通过分析实测资料,探讨了黄河小北干流近几十年来的水文系列特点及河道冲淤演变规律,指出小北干流河段汛期淤积,非汛期冲刷,呈累计淤积状态。研究了河道冲淤量对来水来沙的响应关系,汛期冲淤量主要与汛期水量和沙量有关,非汛期冲刷量主要与非汛期水量正比。本文还建立了预测汛期冲淤量的BP网络算法,给出了小北干流河道不同来沙量时的合理输沙水量。     

输沙量差法计算河道冲淤量的误差分析

输沙量差法是计算河道冲淤量的主要方法之一。分析了输沙量差法与断面法计算河道冲淤量结果之间的差异和采用输沙量差法计算河道冲淤量的误差来源，提出了计算河道冲淤量中误差和相对误差的表达式。结合黄河下游现行测量条件，指出：①河道输沙量测验的相对中误差为1．7％～2．5％，能满足了解河道输沙情况的要求；②一般情况下河道冲淤量的绝对值远小于输沙量，但其绝对误差又大于输沙量的测验误差，导致计算的河道冲淤量的相对误差较大；③河段冲淤量的相对误差随冲淤量的减少而增加，甚至出现实测的冲淤量小于其测量误差，导致冲淤量计算成果定性困难；④当河道内的冲刷量或淤积量占来沙量的比例较大时计算的冲淤量相对误差很小，但河段淤积率降低到一定程度时，冲淤量的相对误差迅速增大，甚至超过100％，此时采用输沙量差法计算的河道冲淤量无使用价值。     

断面法计算河道冲淤量方法中断面间距探讨

断面法计算河道冲淤量原理简单、程序简洁,是最常用也是最广泛使用的方法之一,但重要计算参数"断面间距"不论从定义或是量算尚无统一标准,导致断面法计算河道冲淤量存在一定误差。以长江沙市河段为例,对断面法与体积单元法计算结果进行比较,可认为断面间距并不是断面法计算河道冲淤量方法中的必要参数。     

基于沙量平衡法的黄河下游河道冲淤量计算

在对输沙率资料进行全沙修正的基础上,根据黄河下游"多来多排"泥沙输移公式及1960-2013年实测资料,分别建立了以小浪底实测输沙量为输入条件及以花园口修正和实测输沙量为输入条件的利津年输沙量公式,并计算了相应的小浪底-利津河段和花园口-利津河段的沙量平衡法冲淤量。两个河段分别根据修正和实测输沙量资料计算的年冲淤量和累计冲淤量均能与相应的断面法实测结果相符合,表明建立的冲淤量计算方法能够较好地模拟河道长时期的冲淤过程。     

塔里木河干流治理工程实施后泥沙冲淤演变分析

文章对塔里木河干流治理河段来水来沙、风积沙和大断面等实测资料进行整理分析,并运用沙量平衡法和断面法进行了塔河干流治理河段冲淤量的计算,并总结了塔河干流主要支流水沙变化特征及河道冲淤与河势变化的关系与特点,进而对塔河干流治理河段纵横断面丰枯水系列对河道形态的影响、水力学关系等进行分析。结果表明,河段泥沙冲淤多年来基本保持平衡,主槽微冲现象显著,滩地微淤,其中新满其至大坝河道淤积强度小,微淤状态,阿拉尔至新满其河段为游荡型河段,淤积现象更明显,应加强对塔河干流治理河段淤积观测,加速阿拉尔至新满其河段的综合治理。     

荆江河段河道冲淤变化及影响分析

根据荆江河段10次长程水道地形观测资料,采用"断面地形法"(切割断面计算河道冲淤量)进行了荆江河段河床冲淤变化计算与分析.结合典型断面变化对冲淤计算成果的合理性作了比较分析.同时对荆江河段河道冲淤变化对河道高水位影响进行了探讨性分析,河道水力因素调整、洞庭湖的顶托作用增强、三口分流分沙比减少、分蓄洪水面积的减少是出现高洪水位的主要原因,而河段泥沙淤积只是其中一个次要因素.     

沙量平衡法计算冲淤量的不确定度：—兰州至花园口河段

本文主要讨论内容有三：一是研究分析兰州以下无实测冲淤变化资料河段的主河槽冲淤厚度，二是对有实测断面法冲淤量河段，可用沙量平衡方程计算综合误差值，中用沙量平衡计算的冲淤量实际上包括了综合误差，三是用无产测冲淤变化资料河段，本文用同流量水位法和沙量平衡法估算兰州以下各个河段的冲淤厚度。还引用不同研究答员用沙量的平衡法计算的头道拐－龙门河段1959－1989年冲淤量，说明其沙量平衡法的冲淤量涌反映实际的河道冲淤情况。     

应用GIS计算分析长江镇扬河段的河床演变

在GIS环境条件下,建立了长江镇扬河段地理信息系统,主要包括三个子系统:自动成图系统、测图信息管理系统和河道冲淤分析系统。河道冲淤分析系统采用GIS的空间技术,实现了任意测次间的剖面冲淤分析和区域冲淤分析。剖面冲淤分析包括固定断面冲淤分析和任意断面冲淤分析;区域冲淤分析包括固定河段冲淤分析和任意区域冲淤分析。其最大特点是实现了任意时间、任意空间的在线冲淤分析,在GIS平台下开发了河道管理与整治研究中快速进行高效冲淤分析的技术手段,可以从河床演变角度直观地表达河道的地形信息,为河道规划管理及整治措施设计提供了快速准确的科学数据。从镇扬河段上游至下游顺序,根据GIS分析计算得到的河道冲淤信息分别就仪征水道、世业洲、六圩水道、和畅洲和大港水道的河床冲淤演变分别进行分析介绍。     

长江沙市段断面面积对水沙变异的滞后响应研究

通过长江中游沙市站的实测水沙、断面资料的分析表明,沙市站河槽形态的调整对水沙变异存在一定滞后性。为了研究沙市河段河床演变的滞后响应规律,从3个方面对适用于黄河流域的河床演变滞后响应模型进行改进:①以沙市站多年平均枯水位下的断面面积作为滞后响应模型的特征变量;②引入“年组合流量”概念;③在模型迭代公式中使用分段函数,从而得到适用于沙市河段的河床演变滞后响应模型。利用模型迭代公式进行计算,结果表明改进后的河床演变滞后响应模型计算精度R²处于0.7~0.8之间,可以很好地描述沙市站河槽形态的调整规律。     

黄河下游河道横断面变化特点分析

探讨了黄河下游不同河段断面水力几何形态及断面形态特征参数之间的相互关系与变化特点。研究结果表明:①游荡型河段,河宽随流量的增大而增大,但水深与流量之间基本没有相关关系;②蜿蜒型河段,在水流达到满槽河宽之前,断面几何形态和断面特征参数的变化与游荡型河段相似;在水流达到满槽河宽之后,水面宽与流量关系不大,平均水深与流量成正比关系;③过渡型河段断面特征参数的变化具有游荡型河段的断面特征,又具有弯曲型河段的断面特征。     

广佛环线穿（跨）越陈村水道隧道工程极限冲刷研究

建立珠江三角洲一维河网潮流数学模型和工程附近二维潮流泥沙数学模型,分析了工程河段洪枯季水流运动特性,合理设计了极限冲刷计算的水文、泥沙、底质参数和相关条件,对陈村水道可能发生的极限冲刷进行了研究预测,根据计算结果对极限冲刷前后隧址附近河床断面、剖面、滩槽格局等形态变化进行了分析,对隧道埋深的合理性进行了评价。     

河湾水流与河床冲淤综合分析

本文在两个弯道模型试验基础上［１，２］，综合分析了国内外的有关研究成果。文中首先阐明河流蜿蜒弯曲的必然趋势和河湾内环（副）流伴随主流形成螺旋流动前进的特征，并对弯道内主流位向变化、环流强度、水面横比降等作了分析，推荐了计算公式。其次，对河湾水流的横断面流速分布和沿河宽的单宽流量分布给出了计算方法，并分析求得了河湾冲刷深度的公式；依此可以计算河湾冲淤河床的平衡断面。     

河道断面流速分布函数研究

本文分析了影响河流或渠道断面流速分布的因素，建立了反映水流特点和河渠断面形状的指数型流速经验分布函数，并提出了相应的参数率定方法、导出了流速预报公式．实例应用表明，本文建立的河道断面流速分布函数模拟和预报精度较高，其成果为三峡工程大江截流期龙口和导流明渠的流速预报发挥了重要作用．     

流量对河势及河型变化影响的试验研究

以长江上荆江陈家湾-郝穴河段为典型河段,通过概化实体模型试验,研究流量大小及过程对大型水利枢纽工程下游河道河势及河型变化的影响.试验结果表明,在其他边界条件一样的情况下,流量越大,试验河段的冲淤、断面形态及平面形态等特征值的变化幅度也越大,但在恒定流量的作用下,单纯增大流量并不能引起本次试验河段河型的转化,而不同的非恒定流量过程可能会形成不同的河道形态,在适当的条件下,合适的非恒定流量过程会导致河型发生转化.     

河工模型试验量测新技术的开发及应用

量测技术水平是决定河工模型试验成果质量的关键因素之一。为此,介绍了近期在河工模型断面板制作、河势与流场观测、动床地形三维测量方面的研发成果,包括:提出了基于文本编辑的自动断面板脚本绘制方法,同时结合激光切割机的应用,解决了人工绘制断面板费时费力、数控雕刻机成本高和一般科研人员难以使用等问题;将无人机航拍技术应用于实验室河工模型试验流态、河势和流场观测,与常规固定式摄像机相结合,为试验成果的进一步分析提供了独特视角和丰富、可靠的参考信息;将运动结构恢复三维地形重建技术应用于河工模型冲淤地形测量中,并结合河工模型试验冲淤地形的特点提出具体应用方法。     

多沙河流治导线流路方程研究

为确定多沙河流河道整治治导线的形态特征,本文试图建立治导线流路方程,以便定量描述自然状态下主流线变化规律。通过整理黄河模型试验资料,发现诸断面最大单宽流量连线所给出的水流动力轴线与河道合理整治后的流路均呈曲率半径逐渐变化的圆滑曲线形式,因此可以正弦派生曲线作为描述自然冲积河流治导线流路变化的方程框架。通过理论探讨、天然河流与室内模型资料分析,建立了治导线流路特征参数同河流水力因子之间的定量关系式。其中弯曲系数及弯道幅度计算式采用61组取自黄河、长江、淮河干支流以及模型试验典型河段的资料进行拟合;流路起始角计算式考虑了实际作用流量与整治流量差异的影响,引入造床流量下流速与河床启冲流速来反映河床的相对稳定性;弯道跨度计算式考虑了弯道环流强度的作用,从而所建立的治导线流路方程不仅适用于砂质河床、卵石河床及砂卵石河床的稳定流路变化,还能描述实际作用流量变化时河道主流线"小水上提、大水下挫"的变化规律。此外,利用黄河上下游游荡型典型河段及寻峪河卵石河段资料对本文方法进行了验证与应用。     

水电站减水河段鱼类生境需求的水力参数

本文对雅砻江锦屏二级减水河段，依据国外提出的Tennent法、R2Cross法中对水力生境参数描述，以及相关冷水鱼大西洋鲑和褐鳟产卵期对水力生境参数的报导，结合该河段鱼类生境的具体情况，对目标鱼类的水力生境需求问题进行了探讨。确定了河段鱼类生境需求的流速、水深、水面宽、湿周、水温等水力参数。为确定鱼类生境需求的水力参数进行了探索性的工作。