黄河三角洲刁口河生态调水实践

为缓解黄河三角洲国家级自然保护区北区生态环境日益恶化的局面和保护黄河刁口河备用流路,黄委提出了"启用刁口河流路,实施生态调水"的战略。通过对生态调水目标和可行性的分析,确定生态调水的最佳时机为每年的6—7月,即黄河调水调沙时期利用罗家屋子闸自流引水和扬水船扬水的调水方案。2010、2011年的生态调水试验,已累计向自然保护区调水7 238.73万m3,恢复湿地面积近1 350 hm2。两年生态调水的效益分析表明,试验区生态系统退化的局面得到了改善,新的水禽栖息生境已经形成,生态类型和景观结构得到优化,刁口河沿线土壤盐度下降明显,生态效益、经济效益和社会效益显著。     

不同使用方式下刁口河流路泄洪排沙能力研究

在拟订清水沟流路和刁口河流路不同使用方式及其水沙调配方案的基础上,利用黄河河口相关数学模型,对刁口河流路的泄洪排沙能力进行了计算。结果表明:当利津站流量≤4 000 m~3/s时黄河来水全部走清水沟流路,当利津站流量4 000 m~3/s时启用刁口河流路分流、最大过流为3 000 m~3/s的方案为最佳水沙调配方案。该方案在设计水沙系列条件下,刁口河流路水位升高速率、河道延伸长度均为最低,总淤积量也处于较低水平,能够有效减轻河口防洪压力。     

建设黄河口生态水利枢纽工程研究

为解决黄河人海水量减少给河口三角洲地区可持续发展带来的制约，许多专家提出过建设黄河口水利枢纽或生态枢纽的建议，据此完全可以合成一个生态水利枢纽综合工程方案：在原刁口河流路和现清水沟流路的分汊点西河口，通过合理的闸、坝、涵、库设计，建设生态水利枢纽的中枢工程；以清水沟流路和刁口河流路作为该枢纽的主动脉，配套建设黄河最下游的输水渠系；在枢纽终端的北、东两片咸淡水交汇海域建设生物多样性繁育区，从而可有效提高水资源的利用效益，形成维系海、河、陆生态平衡，促进河口地区可持续发展的新型治河工程。     

刁口河流路生态调水暨恢复过水试验工程

在对刁口河流路生态调水暨恢复过水试验工程现状调查分析计算及黄河来水情况统计分析的基础上,科学分析确定试验工程调水规模。通过对不同流量天然河道水面曲线推求,提出调水方案、淹没范围及工程措施,使试验工程以较小的投入获得较大社会及经济效益。     

“数字黄河”强力支撑黄河第10次调水调沙

2010年6月19日开始实施黄河第10次调水调沙,其目的是人工塑造异重流,提高小浪底水库出库排沙比,扩大下游河道过流能力,刁口河流路恢复过水,探索黄河水沙运动规律。     

黄河河口不同流路入海泥沙对下游影响二维数模分析

黄河河口入海泥沙在涨潮流和拦门沙的阻滞作用下对黄河下游泥沙运动产生重大影响。以已建立的河口海洋水沙二维数学模型为基础,对规划运用初期的清水沟北汊流路、刁口河流路和十八户流路典型水沙过程进行了计算,分析了3条流路入海口的海洋动力和泥沙运动,得到了入海泥沙对黄河下游的影响范围为距泺口断面90～215 km。研究了未来50 a进入下游的水沙设计和流路规划成果,采用清水沟、刁口河联合运用方案,计算了未来50 a入海水沙运动对下游的影响,结果表明:在此方案下,西河口水位维持在10.23～11.18 m。结合黄河三角洲高效生态经济区发展需求,清水沟和刁口河联合运用方案为最优方案,十八户流路海域封闭且海洋动力比较弱,可以作为远景备用流路。     

黄河刁口河流路恢复运用目标与时机

基于满足黄河下游及河口地区防洪安全、备用流路保护、河口生态环境良性维持、区域经济建设发展等需求,拟定刁口河流路恢复运用总目标及近期、中期和远期目标。遵循黄河河口演变规律,结合实际情况,提出刁口河恢复运用的不同时期应根据大河来水来沙情况相机分水分沙,近期、中期可采取水沙调控及泄洪通道方式,远期可考虑采用清水沟、刁口河流路轮换行河方式。     

基于PSR模型的刁口河流路生态完整性评价

采用PSR(压力—状态—响应)模型和生态系统完整性评价方法,结合刁口河流路生态系统特点,构建了刁口河流路生态完整性评价指标体系,用层次分析法并参考专家意见对指标进行权重分配;采用生态完整性评价方法,对指标进行标准化赋值,得到刁口河流路范围内的生态完整性指数。结果表明:该地区2009年的生态完整性指数为0.285,生态完整性处于较差状态;2012年生态完整性指数为0.458,处于一般状态。     

刁口河涉河工程防洪评价关键技术探讨

刁口河是黄河备用入海流路。结合近年刁口河流路管理范围内拟建涉河工程的案例分析,指出进行防洪评价时,除了完成防洪评价导则规定的内容外,还应该考虑备用流路的河道地形、入海口潮位、河长等边界条件特点,从偏于安全角度选取边界条件。对壅水和冲刷计算应采用刁口河流路刚启用时的现状河道水位,但壅水计算采用平均高潮位,考虑海平面上升影响,而冲刷计算采用平均低潮位,且不考虑海平面上升。对堤顶高程和桥梁下弦高程则应采用行河末期、主槽开挖后10 000 m~3/s流量的对应水位。梁底设计标高考虑一定的超高和净空,且应不小于防洪、交通及通航要求的最大值。桥墩位置和桥孔跨度要考虑黄河流冰尺寸,以保证凌汛期安全。     

基于时间序列遥感的2020年黄河三角洲湿地补水效果监测

2020年汛期在防御大洪水实战演练期间进行的黄河三角洲湿地生态补水,生态补水量创历史最高,三角洲湿地首次实现漫滩式补水。基于Sentinel-1与Sentinel-2时间序列卫星遥感影像,评估了2020年三角洲生态补水前中后期湿地动态变化与补水效果。结果表明:生态补水期间清水沟、刁口河流路湿地水体淹没频率较高,大多为0.6~0.8,清水沟流路湿地水面面积由补水前的70 km~2扩大到100 km~2,刁口河流路湿地水面面积由补水前的不足0.1 km~2扩大到5.25 km~2,淹没频率的提高和水面面积的扩大改善了湿地的水分条件,满足了植被生长期的水分要求;研究区湿地地表水分指数均值由补水前的下降趋势转为上升趋势,补水期间与补水后地表水分指数明显高于补水前,有利于湿地植物群落的正向演替和湿地生态功能的维持,展现出生态补水对湿地生态恢复的正向作用。