黄河下游河道断面形态参数变化与主河槽萎缩趋势分析

本文采用时间序列分析的方法对黄河下游河道断面形态参数变化趋势及其变异点进行了分析，分析结果表明从20世纪50年代以来，断面形态参数发生了趋势性变化，特别是90年代以来各站平滩流量和平滩面积均有显著的下降趋势，花园口站、高村站和利津站平滩河宽出现了显著下降趋势，花园口站、艾山站平均水深显著下降，高村站和艾山站的平滩水位显著抬高，艾山站的宽深比也有显著增大的趋势。黄河下游河道主河槽萎缩的最显著特征就是断面平滩流量和平滩面积的显著下降，相应的平滩河宽、平均水深、最大水深出现不同程度的下降，另外可能还伴随着平滩水位和断面宽深比的上升。黄河下游河道主河槽在70年代开始初步萎缩，90年代以后进入严重萎缩期。     

黄河下游河道萎缩模式研究

依据河工模型试验和原型定位观测资料分析，研究了黄河下游河道萎缩的基本模式及河道萎缩与水沙过程的跟随性。结果表明，河道萎缩模式主要有“滩槽并淤”和“集中淤槽”两大类，同时，还存在着“淤积不萎缩”的造床现象；对于某一变异水沙过程，河道萎缩具有“前置”性，而且，河道萎缩并不需要在很长的时期内才可完成，一个汛期内就可能发生明显萎缩；主河槽过流面积、主河槽河床平均高程是判别河道萎缩的必要因子，而断面宽深比不是必要因子。     

黄河下游河槽萎缩与防洪

河道的形态是在一定边界条件下来水来沙过程长期塑造的结果，通过定性分析探讨了河道滩槽结构形成的机理，证明了天然河流中滩槽稳定结构是洪水与枯水长期作用的动态平衡结果，来水来沙条件的趋势性改变将导致滩槽结构的改变，在一定条件下甚至出现无明显主槽的局面，一些季节性河流的例子进一步证实了这种推论，从黄河下游这些年河床变化的特征分析，如不能有效改变长期断流和主槽泥沙淤积状况，大堤约束较小的河南河段也有向无明显主槽的完全游荡性河流变化的趋势，顺堤行洪，大堤偎水的频率将大大增加，从防洪减灾角度出发，提出了黄河下游今后河道治理可能主要在于来水来源的合理调度，河道河势控制工程的管理和滩区防洪减灾软环境的建设等几个方面。     

黄河下游河道萎缩的不稳定性

20世纪80年代后期至90年代,黄河下游河道发生了新的河床演变现象一河道萎缩,其特点是河床持续淤积,过水断面和过流能力持续减小。本文指出河道萎缩的主要原因是具有较高含沙量的连续枯水系列造成的河床淤积,特别是主槽的淤积,而高含沙的中小洪水使嫩滩淤高,强烈压缩主槽,促进河道的萎缩。文章分析了形成河道萎缩的主要水文泥沙条件,认为枯萎的平面河势及断面形态具有不稳定性,只要来水来沙有利,萎缩河道的复甦是可以期待的。因此,充分发挥小浪底水库的调水调沙作用,加速河道整治,开源节流,增加黄河下游的可用水量是改善当前黄河下游河道萎缩的当务之急。     

黄河下游河道萎缩的特点及其水文学背景

通过分析黄河下游1986年以来实测资料，探讨了黄河下游1986—1999年水文系列的特点和河道萎缩的特点，指出了上世纪80年代后期以来河道萎缩使河道泄流排沙能力降低，洪水位抬高，威胁堤防安全，河道萎缩还关系到流域的开发和水资源的利用。本文还分析了河道萎缩与水沙特征的关系及河道萎缩的形成条件，并提出了判别形成河道萎缩的水沙关系。     

黄河下游河槽形态演变与水沙关系研究

在 1973～ 1997年水沙及断面资料基础上 ,从实现黄河下游减淤并促使河槽向有利方向发展的角度 ,分析总结了不同河段中水河槽横断面形态随时间和流程变化的特征 ,研究建立了河槽横断面形态指标与河段进口前期水沙系列的定量关系 ,并对维持有利河槽形态的水沙治理措施进行了初步探讨。     

黄河下游河道萎缩致灾机理探讨

本文基于水力学原理,结合实体模型试验及原型实测资料分析,探讨了黄河下游河道萎缩的概念、致灾效应和致灾机理。分析表明,河道萎缩是造床过程中河道排洪输沙功能衰退的一种演变现象,其致灾效应是使洪水涨率增大,同流量下洪水水位不断抬升。致灾的现象主要表现在畸型河势增加、工程险情增多、直接造成工程损失及滩区经济损失等。试验研究揭示,主河槽宽度缩窄造成洪水水位涨幅增大,河底平均高程抬升和过水断面面积减小造成洪水水位起涨的基准面抬升是河道萎缩致灾的主要原因。河道萎缩致灾效应的大小与萎缩模式有关,其中以“集中淤槽”模式所形成的致灾效应尤为明显。     

黄河下游河道萎缩过程中输沙能力的调整

依据河床演变学原理,根据定位观测资料分析,结合河工动床模型试验,探讨了黄河下游河道萎缩过程中的输沙能力调整关系。研究表明:黄河下游河道主河槽的输沙能力调整趋势取决于河道的萎缩模式;主河槽水流挟沙力与河槽形态的关系仍然符合一般意义下的河床过程规律;河道萎缩后,河道的排沙比减小,但排沙比与河道萎缩模式无关;河道萎缩是可以逆转的。     

对黄河下游河道的再认识

一、造成小水大灾的原因 近年来,随着清水资源的优先开发,龙羊峡、刘家峡两座大型水库投入运用,及上中游地区工农业用水的增加,黄河下游的问题更加突出。龙羊峡、刘家峡水库汛期的最大蓄水量可达100亿m~3,使得汛期进入下游的水量大幅度减小,含沙量增加,洪峰流量减小,洪水的造床作用减弱,河槽严重淤积并萎缩,平滩流量减小,二级悬河进一步发展,几乎年年出现长时间断流,防洪和水资源利用问题更加突出。     

黄河下游河槽治理方法分析

本文对已有的河槽形态与水流狭沙力关系的研究成果进行了探讨。进一步在考虑米沙组成变化、河槽综合阻力变化的条件下．计算得到了黄河下游典型断面流量分级平均水沙条件下河槽平衡输沙横剖面。平衡横断面与实际断面比较．下游无论游荡段与弯曲段，实际断面都显得过于宽浅。分析认为，尽管河槽缩窄可加大水挟沙能力．但受河型发育机制的制约．在现有水沙和边界条件下黄河下游河槽的横剖面是无法自动调整形成输沙平衡形态的。文中还利用黄河下游来水来沙和河道冲淤实测资料证明了黄河下游水流不冲狭沙量小于不淤沙量．河道从淤积转向冲刷时．水流含沙量明显降低，固此减少同流量下台沙量的变化有利于减轻下游河遭淤积。从理论分析结果看：缩窄中、小流量“下的河槽．以多级河槽方式重点整治花园口以下河段．使横断面总体形态呈上凸形．能显著减小黄柯河槽中的淤积；同时，应配合河道整治，利用水库调节水沙和进行必要的挖沙疏浚措施。具体实施方法还需要进一步研究；     

黄河下游河床演变三大基本问题的研究

断面极为宽浅，纵比降的塑造，以致河道严重淤积，是黄河下游河床演变的三大基本问题。黄河下游的主要特征是强烈游荡、严重淤积.这也是黄河一切灾难的主要原因.前者是断面太宽浅以及比降偏陡而直接引起的问题.河道形态由来水来沙搭配关系决定.水沙关系Qs=KQm的m值小于2.5的，属于大水来沙偏少而小水来沙偏多，滩地不易淤高而河槽易于淤浅，要形成多汊宽浅游荡性河流.反之，m大于2.5的则形成单股窄深蠕动性河流.黄河下游m约为2，故成为强烈游荡的宽浅河道.后者则是河道输沙能力的形成问题，是由纵、横断面的配合决定的.泥沙输移的沿程淤积分选，大量细颗粒长远输送而于几千年前就造成了偏小的纵比降，与宽浅的断面配合而成的输沙能力远小于流域来沙量，是黄河严重淤积的原因。     

黄河内蒙古河段主槽萎缩原因和对策

通过对黄河内蒙古河段1960—2006年典型断面输沙量资料的分析表明,巴彦高勒—头道拐河段淤积主要源自其支流十大孔兑洪水的影响。1969—1986年汛期来水虽较前期减少约20%,但由于来沙减少达54％,故河床淤积量不大;1987年以后,由于龙羊峡和刘家峡水库的调蓄运用,造成该河段汛期水量和洪峰流量减小,使得区间来沙对内蒙古河段淤积的影响更加显著。进一步分析表明,要改变内蒙古河段主槽萎缩趋势,一方面要保障其洪水量级尽可能达到1 500～2 000m3/s以上,另一方面要加强该区间重点产沙区的水土流失治理。     

持续冲刷期内黄河下游河床演变特点分析

基于2006年10月至2018年11月黄河下游12个典型断面观测数据,通过分析断面主槽平滩形态特征参数变化率及深泓线和主槽中心线的摆动强度,探讨了持续冲刷期内下游河床的调整变化过程及特点。结果表明:黄河下游断面形态调整表现出既有横向展宽又有冲深下切或淤高态势;河床平面摆动促进了断面主槽形态调整,河相系数变化率与深泓线和主槽中心线摆动强度均成正相关关系;来水来沙条件是主槽形态改变的主要驱动力,且可引起局部河段深泓线摆动强度增大。通过调整小浪底水库的运行模式及布设控导工程可进一步塑造并维持稳定的黄河下游中水河槽。     

黄河下游河型分类与判别模式研究

利用黄河下游11年资料的计算表明,本文在前人研究成果的基础上,根据泥沙运动基本理论、河床演变基本原理以及河流输沙强平衡概念建立的,以实用冲积河流稳定程度公式为理论和计算依据,由模糊聚类分析和判别分析方法构成的黄河下游河型分类与判别模式,可以为小浪底水库运用后黄河下游河型的分类与判别提供有力的理论依据和具体的计算方法,同时,也对其它冲积河流河型的分类与判别有一定的借鉴作用。