长江枝城水文站TES-91泥沙在线监测系统比测试验分析

为了论证在线光学测试仪器在长江上荆江河段的适用性,进行了TES-91泥沙在线监测系统的比测试验分析。介绍了长江枝城水文站TES-91泥沙在线监测系统的系统组成、工作原理,并对其设备稳定性、仪器示值与实测断面平均含沙量分别进行比测率定试验。结果表明:仪器性能稳定,在线监测泥沙与实测断面平均含沙量具有良好的相关关系。将TES-91测得的含沙量与实测断面平均含沙量建立模型,计算得到的断面含沙量精度较高,适用于枝城水文站泥沙在线监测和报汛。     

城陵矶(七里山)水文站单断沙关系分析

为了研究城陵矶(七里山)水文站综合单断沙关系线,减少城陵矶(七里山)水文站输沙测验次数,提高洞庭湖入汇长江输沙量计算精度,采用相关系数法对该站2007～2021年间单断沙实测整编成果进行单断沙相关性分析。结果表明：综合单断沙关系线采用C_s断=0.984 8C_s单(C_s断为断面平均含沙量,C_s单为单位含沙量)关系式时,各年单断沙关系线与综合单断沙关系线最大相对偏离为-1.52%,年平均含沙量、年输沙量推求误差均不大于3%,满足规范要求。研究成果可为优化城陵矶(七里山)水文站含沙量测验方案提供参考。     

抚河流域泥沙变化特征分析

河流泥沙的输移是河流中重要的水文现象,它对抚河河道的变迁起着非常重要的作用,文中选取了抚河流域中五个水文站的实测泥沙资料,通过对实测资料的整理、分析和计算,详细分析了抚河流域含沙量、输沙量和输沙模数的分布特点以及径流与泥沙的关系,从而为合理有效地开发和利用抚河流域水土资源提供服务。     

新疆尼雅河悬移质泥沙分析

尼雅河是新疆和田地区民丰县境内的主要河流,文章采用3个水文站的实测资料对尼雅河悬移质含沙量和输沙量的年内及年际变化进行分析。结果表明,河流含沙量年内分配与径流同时集中在春季和夏季,含沙量分布与径流相一致,最大年与最小年含沙量极值变化较大;泥沙输移与径流的变化关系密切,输沙量季节变化极大。     

西藏雅鲁藏布江藏木水电站入库悬移质输沙量推算

入库悬移质输沙量是预测一个水库泥沙淤积严重与否的前提,直接关系到工程的枢纽布置和运行方式。为了合理推算雅鲁藏布江藏木水电站入库悬移质输沙量,本文对羊村水文站实测资料的可靠性进行了深入研究,同时通过建立奴各沙水文站~羊村水文站同步月平均输沙率相关关系y=2.503x~(0.912 5),对羊村水文站悬移质泥沙资料系列进行了插补延长和修正。由此推算藏木水电站入库悬移质输沙量约为1 590万t,年平均含沙量为0.527 kg/m~3,属于泥沙问题严重的水库。     

三峡水库175 m试验性蓄水过程水文泥沙分析

为掌握三峡水库175 m试验性蓄水过程中库区水位、流量、含沙量变化过程,通过三峡库区寸滩、清溪场、万县、朱沱（三）水文站实测的水位、流量、含沙量、水面比降资料,分析了蓄水过程中三峡库区沿程水面比降、库区水文站的水位流量关系、含沙量变化、库区冲淤变化等。分析结果为认识掌握三峡水库175 m蓄水后库区水文泥沙的变化规律积累了资料,对探索三峡库区水文泥沙的监测方式和分析研究将具有积极作用。     

岫岩水文站悬移质输沙率间测分析与率定

悬移质输沙率测验的目的在于测得通过测验断面悬移质输沙率,推求出断面含沙量(简称断沙),同时测得单样含沙量,以便建立(或检验已建立)单样含沙量和断面含沙量关系(简称单断沙关系),在单沙过程控制下,用于推求通过该断面各种时段的悬移质输沙量.岫岩水文站目前泥沙测验方法为实测悬移质输沙率与单样相结合的方式,并采用实测单沙过程线法推求断面平均含沙量.本文将用该站近10年累计的实测输沙率成果与各垂线单样进行分析,从而率定出更为合理的单位水样位置.     

基于经验模态分解方法和信息熵的水沙关系研究

为研究黄河中游水沙关系及其细部演化特征,利用黄河中游控制性水文站——潼关水文站1919—2015年实测径流量和输沙量资料作为研究数据,采用经验模态分解方法分析径流和泥沙随机变化的复杂性,并运用信息熵理论计算不同时间尺度上径流和泥沙分解序列及原始序列的熵值、径流与泥沙各分量与其原始序列之间的互信息、径流与泥沙之间的互信息。结果表明:潼关水文站径流量与输沙量变化具有显著下降的趋势;径流量和输沙量在一定程度上表现为某种同步变化关系;径流量与输沙量的长周期分量及趋势项互信息较大,因此水沙关系宜采用长周期研究,趋势项分量数据信息阐述原始序列数据信息比较可靠。     

基于红外光技术的悬移质泥沙在线监测系统及应用

基于高要站2015年5月至2016年5月为期1 a的在线泥沙监测系统采集的悬移质泥沙数据,结合人工实测含沙量结果和在线流量数据进行的统计分析,并以此为例,探讨红外光技术的悬移质泥沙在线监测系统在实际水域中应用的科学可行性。首先数据表明在低含沙量水域(0~0.5 kg/m~3),光学测沙仪侧散射探头精度更高,表现更好;其次水文参数之间如流量、平均流速和含沙量的联系紧密,其变化趋势基本一致,因此大量在线监测系统的数据采集可作为精确的水沙动力模型的基础;综上所述基于红外光的在线悬移质泥沙测量技术是一种安全、高效和可靠的悬沙观测方法,在实际水域在线监测中具有较为广阔的应用前景。     

黑河中游高崖水文站水沙关系及时空分布特征

对黑河中游河段高崖水文站自1976年设站以来径流、泥沙时空变化以及流量和泥沙的关系分析结果表明:(1)径流年内分配不均,年际变化不大的特点,Cv值为0.23;(2)含沙量年内分配极不均匀,年际变化较大的特点,Cv值为0.69;(3)输沙量的年际变化和年内分配与径流量的年际变化和年内分配基本相似,但输沙量量级的年变幅较径流量更大,Cv值达0.82;(4)河流泥沙变化规律分析及水沙关系研究对目前水文监测改革实施具有十分重要的意义。     

澜沧江-湄公河输沙量变化及其影响因素

为了更准确评估澜沧江-湄公河输沙量的变化情况及上游水电开发对下游输沙量变化的影响,从最近几年文献中选择可信的下湄公河各站的年输沙量数据,并根据相关文献整理得出漫湾水电工程坝下第一个水文站点———嘎旧站1965—2003年的年径流和年输沙量系列数据,分析比较澜沧江-湄公河沿程各站的年输沙量变化趋势。结果表明:澜沧江上漫湾水电工程运行后,嘎旧站年输沙量大幅降低,降幅大于60%,但清盛站及其下游各站输沙量未出现与其一致的变化趋势。认为清盛站输沙量的降低量远低于嘎旧站的原因主要是两站间含沙量大的支流汇入、人工经济林取代原始森林等因素造成的流域水土流失和河流含沙量恢复。湄公河入海沙量约为1.45亿t/a,预计未来湄公河入海沙量可能会降低。     

美国田纳西河水土保持减沙效果分析

本文根据田纳西干流四个主要测站1935～1942年间的泥沙资料分析得出在此段内含沙量和输沙量呈逐年减少趋势并得出其原因是气候干旱和水库建设影响的结论。根据其9个没有水利工程的支流测站进行了两个时段（1935～1938和1963～1965）的含沙量、输沙量和降雨量平均对比分析，得出第二时段年降雨量、年径流量均减少较小（7％和7．5％），而年均输沙量和月均含沙量减少比较明显（43％和54％）。水土保持是减沙的主要原因；通过对支流VALLEY河测站1935～1938，1939～1942和1963～1965年三个时间段的还原计算和分析，得出60年代因水土保持泥沙减少39％的结论。     

利用多普勒流速仪进行明渠流量在线监测分析

使用流速仪用精测法施测明渠流量,各次流量的测速垂线固定,各条测速垂线的平均流速与断面平均流速建立相关关系,分析各条垂线流速的代表性,并进行误差计算,找出代表性最好,推算误差符合水文测验规范要求的垂线,在该垂线所在断面位置的河底,安装座底式多普勒流速仪（淘金者-SW型）,利用座底式多普勒流速仪进行明渠流量在线监测。     

宁夏清水河流域水沙变化特点分析

为搞清清水河流域不同时期、年际及年内水沙变化特点,以清水河流域固原、韩府湾和泉眼山3个水文站长系列实测水沙资料为基础,采用实测资料统计分析方法对水沙量进行系统分析,并利用Mann-Kendall突变检验方法确定了各站年水沙突变点年份。研究表明:与长时期相比,近期2010—2015年除泉眼山站水量增加6.2%外,其他各站水沙量均减少,水沙减少范围分别为58.8%～65.7%和64.3%～94.4%,沙量减幅大于水量减幅。清水河流域年水量的58.5%～65.6%和年沙量的85.6%～89.4%都集中在汛期,年际间水沙丰枯悬殊。各站年径流量和输沙量突变时间存在差异性,各站水沙量近期呈减少趋势。同时也对影响清水河流域水沙条件变化的降雨量、坡面水土保持措施、水库运用和淤地坝建设等因素进行了初步分析。     

1965~2011年赣江中上游年输沙量变化及影响因素

基于赣江万安坝址下游的西门水文站1965~2011年的径流量、输沙量观测资料和推算数据,利用Mann-kendall趋势分析检验法、双累积曲线法和相关性分析法等分析了赣江中上游输沙量变化特征,并探讨了该区域的气候变化和人类活动等因素对赣江中上游输沙量的影响。结果表明：西门水文站径流量年际变化较为均衡,而年输沙量有明显减少的趋势,特别是万安建库前后水沙关系分成两个系列,年径流量的突变点在1967年,输沙量突变点在1996年,即万安水库建成之后2 a;西门水文站年降雨量和年径流量基本保持一致,年降雨量的变化对年输沙量的影响显著;另一方面,1980年至今水利工程建设、水土保持工程等对河流泥沙产出和输送的影响显著,这也是导致该河段泥沙减少的主要原因。     

石河水文站输沙量与径流量相关性分析

以石河水库站汛期径流量和悬移质年输沙量的同步实测资料为依据,建立相关曲线,通过相关系数计算和显著性水平的检验及误差评定,给出回归预测模型,为延长石河水库站悬移质输沙量系列长度提供有效的理论依据,在方法和精度上为预测今后石河水库站年输沙量提供了保证。     

大型水利工程对长江中下游水沙变化特征的影响分析

三峡大坝蓄水运用以后,直接影响中下游的径流量和输沙量。根据1988-2012年宜昌站、大通站的水文数据,运用相关分析法和Mann-Kendall非参数检验法,对比分析长江流域宜昌站和大通站的径流量和输沙量特性及其在时间和空间上的变化规律。结果表明:宜昌站、大通站年际径流量由于三峡大坝的蓄水存在波动,但未出现明显的趋势性变化;而输沙量从20世纪80年代就开始减少,在2003年三峡大坝建成之后减少的趋势更为明显,三峡大坝对下游水文站点的水沙影响随着与三峡大坝距离的增加而减少,上游宜昌站的水沙变化较下游大通站更为显著。     

黄河下游河槽泥沙扬动与输移特性

本文利用大量水文资料,在前人研究的基础上,分析研究了黄河下游河槽泥沙扬动与输移特性。首先根据水文测验尤其是泥沙级配实测资料,间接分析各家公式的合理性,从而选择出物理概念清晰、符合黄河下游实际的扬动流速计算公式。对于粒径较小的泥沙,沙玉清、窦国仁等现有扬动流速计算公式都适用于黄河;随着泥沙粒径增加,几家公式差异变大,张罗号和罗诗琦公式同实测资料更为符合。在此基础上分析了黄河下游河槽不同粒径泥沙的扬动特性,认为“粗颗粒”泥沙在黄河下游河槽中水流量下亦能扬动。然后,选取黄河下游花园口、高村和利津站为下游代表水文站,采用汛期非漫滩情况下的实测数据,分别绘制了三站流量与泥沙以悬移形式运动的百分比关系图。引入扬动临界流量的概念后,各站泥沙输移特性变化规律基本遵循统一表达形式。进一步定量分析了各水文站泥沙输移特性,给出了扬动临界流量、扬动概率系数、输沙指数同泥沙粒径等因子的关系式,从而建立了泥沙以悬移形式运动的百分比与水沙因子的计算公式。结合未来30年内年均沙量减小的预测结果进行计算,表明黄河下游汛期日平均流量只要大于971 m³s,悬移质泥沙组成中的粗颗粒能保持悬移运动状态,同时表明加大流量是直接提升水流输沙能力的有效手段。     

信江流域水沙变化及其对降雨侵蚀力的响应

信江流域是鄱阳湖的第三大入湖流量支流,其水沙变化直接影响鄱阳湖水文情势。本文基于信江流域7个气象站降雨资料和梅港水文站1960-2014年的径流和输沙资料,采用Mannn-Kendall非参数检验、双累积曲线等方法,研究了流域水沙变化及其对降雨侵蚀力的响应。结果表明：信江多年平均径流量为179.8×108m3,年际呈不显著的上升趋势（P>0.05）。多年平均输沙量为198.9×104t,年际呈极显著下降趋势（P<0.01）。多年平均降雨侵蚀力11 270MJ·mm/（hm2·h）,年际呈不显著的上升趋势。输沙量与降雨侵蚀力双累积关系曲线在1999年出现拐点,与基准期（1960-1998年）相比,变化期（1999-2014年）降雨侵蚀力使年均输沙量增加14.0×104t,对输沙量变化的影响程度为10.8%;人类活动导致年均输沙量减少143.5×104t,对输沙量变化的影响程度为-110.8%,二者综合作用导致输沙量减少。水库建设和大规模水土保持措施的实施是信江流域输沙量减少的主要原因,研究成果可为流域水土流失防治、水土资源利用提供参考。     

思贤滘近期水文情势分析

该文根据近期实测水文资料对马口站和三水站河床演变、水位流量关系、分流比和过滘流量进行了分析。结果表明1989—2007年思贤滘水文情势变化明显:2 m以下河道过水面积,三水站2007年是1993年的2.1倍,马口站为1.5倍,三水站比马口站下切严重。河床下切导致年平均水位不断下降,在相同年平均流量下三水站1993年与2006年年平均水位相差近1 m。三水站和马口站河床下切的不平衡导致洪水期思贤滘过滘流量转变为西江流向北江,枯水期北江流向西江的流量减小,三水站分流比从而逐渐增大。2005年此后,随着采砂活动的有效控制,三水站和马口站河床较为稳定,2007—2014年思贤滘水文情势变化较小,无明显趋势性变化规律。