2002年黄河调水调沙试验河口形态变化

近年来黄河河口水沙条件基本处于维持不断流状态，汛期非汛期界限已非常不明显，河口形态变化基本特征发生明显改变。调水调沙试验前河口径流作用微弱，河口沙嘴长时间主要受潮流侵蚀作用逐渐向临界平衡状态调整。但是2002年7月调水调沙试验河口有一个14天的0．664亿t泥沙人海口门快速堆积过程，河口形态又形成一个不稳定的快速堆积状态。本文通过2001年6月与2002年7月两次拦门沙测验地形与相关水文资料，计算输海泥沙的数量及其分布，分析了该次调水调沙试验后河口形态特征变化。     

黄河调水调沙对河口及其三角洲的影响和评价

分析了黄河调水调沙运用期进入河口的水沙条件,然后从三个方面包括防洪形势、生态环境变化、岸线变迁等,对黄河调水调沙运用对河口的积极影响进行了概括总结,文章最后指出:调水调沙作为河流治理最具生命力的举措和发展方向,如何发挥其更有效的作用,应切实注意解决好以下四个方面的问题:①调水调沙运用应注意解决多目标、多效应的协调和实现;②在进行调水调沙运用时,还应着力塑造相对有利的包括河床边界条件在内的其它相关条件;③应着力加强水文水情和河床演变趋势预报工作,科学决策调水调沙运用的时机和方式;④应科学对待调水调沙运用进入河口的泥沙问题。     

新入海水沙情势下黄河口的地貌演变

近年来,受流域气候变化和强烈的人类活动干预,黄河入海水沙情势出现了新的变化,河口区地貌演变也随之改变。为了解新入海水沙情势下现行黄河口地貌演变特征,基于利津站水沙数据和现行河口实测水下地形资料,运用统计学方法进行分析研究。结果表明:黄河入海水沙情势由"水少沙多"向"枯水少沙"转变,入海泥沙持续减少,悬沙浓度降低,泥沙颗粒粗化;2002-2015年持续调水调沙的14年间入海泥沙共19.79亿t,其中有8.34亿m~3(13.09亿t)泥沙沉积在现行河口滨海区,而2016年由于水量极枯调水调沙首次中断,河口滨海区大面积蚀退,净蚀退量达0.72亿m~3(1.13亿t),现行河口2～5 m水深平均侵蚀厚度为0.38 m,对入海水沙锐减的响应最为突出;维持现行河口滨海区冲淤平衡的入海泥沙通量临界值为1.3亿t/a,黄河入海水沙情势的改变使河口地貌演变将出现新的态势。     

黄河入海水沙通量变化对河口挖河效果的影响

根据利津站2001年10月-2002年7月的水沙实测资料，运用统计分析方法，通过对挖河同堤前后人海口区水沙通量的变化和河口河道观测范围内河床冲淤变化的关系，探讨了黄河人海水沙通量的变化对挖河固堤工程效果的影响，认为：①就挖河段本身来讲，即使在小水的状态下，挖河段河底平均高程的降低对其上下游河段也有一定的减淤影响；②尽管调水凋沙的过程比较短，水量也不是很大，但持续仅20d的中水流量对挖河后的河床的埋造作用是显著的；③如果黄河枯水少沙的状况长期维持下去，在时间及河段的选择上进行有规律的挖河固堤是有必要的；④结合小浪底水库调水调沙应用，在河口地区选择河段、挖河设备以及确定其他各项挖河参数，可以达到冲刷河口的目的。     

遥感监测调水调沙对黄河河口尾闾的影响

调水调沙是治理黄河的重要措施,遥感技术是监测调水调沙效果的重要手段.通过对3次调水调沙试验中黄河河口遥感数据的分析,定量描述了黄河河口尾闾淤进蚀退,并将黄河利津水文站的观测资料作为佐证,初步揭示了黄河河口淤进蚀退与上游来水来沙量的关系,说明了调水调沙对黄河河口尾闾的积极作用.     

2016—2017年调水调沙中断后黄河口演变特征

从2002年开始持续进行的黄河调水调沙,在2016年和2017年因黄河水沙总量明显减少而中断,2018年恢复调水调沙。为了解调水调沙中断后河口地形演变特征和沉积物粒度变化特征、给黄河三角洲的开发及生态保护提供科学依据,根据2015—2018年黄河口海域实测地形资料以及沉积物粒度资料,结合同期黄河利津水文站来水来沙情况,分析了2016—2017年调水调沙中断后及2018年恢复调水调沙后河口地形和沉积物粒度演变特征及其影响因素,结果表明:2015—2018年黄河口海域经历了冲刷—微淤—显著淤积的过程,这与黄河入海沙量的变化相一致;2017年入海沙量较少,研究区海域底质沉积物受到冲刷筛选,而2018年研究区海域受到大量黄河入海较细粒泥沙的补给,底质沉积物中值粒径和平均粒径变小,粒度表现为相对较细。为更好地监测黄河来水来沙对河口地形演变的影响,应对黄河口海域测验范围、时间、频次等进行优化设计。     

清8出汊流路首次自然分汊摆动机理与启示

2004年7月黄河调水调沙期间,清8出汊流路发生了首次自然分汊摆动,表明河口已进入流路末期,在此河口行河进程的重大转折之际必须采取河口治理措施。此次自然分汊启示人们:①河口演变进程面临重大转折;②河口形态将对调水调沙产生重大影响;③河口复循环演变将使流路保持稳定;④应持续开展河口监测。     

黄河前3次调水调沙试验对河口区段的影响

通过对前3次调水调沙试验期间河口区段河道河势、水情的变化进行分析，表明调水调沙使河势发展趋向理想化，河道过洪能力得到了提高。同时建议：①调水调沙的时间应不少于20d；②对调水调沙试验的效果分析要有一个统一的标准，数据要一致，以便于掌握和对外宣传调水调沙的作用；③2005年调水调沙转入正常运行，对于运行期间的有关指标也要进行统一观测；④对西河口控导工程未建坝岸进行完善；⑤加强对小浪底水库运用后下游河道变化的研究。     

黄河尾闾河道冲淤变化分析

对1996年以来黄河口来水来沙情况的分析表明,近10年利津站进入中(枯)水枯沙系列,且水沙条件不利。进一步分析显示,河口河道主槽冲刷、同流量水位下降、平滩流量增大,说明同期河道冲淤变化是受来水来沙变化、清8改汊、调水调沙和河口挖河等综合作用的结果。建议继续开展调水调沙和挖河疏浚,改善河道边界条件,维持并增大河口河道排洪输沙能力。     

小浪底水库调水调沙后续动力不足原因和对策

小浪底水库是现状黄河水沙调控体系的核心,为完善黄河水沙调控机制,需研究小浪底水库调水调沙后续动力不足的原因及增强对策。以小浪底水库调水调沙实践为基础,分析入库水沙条件和库区排沙规律、调水调沙动力不足的特征和原因;研究增强小浪底水库后续动力的要求,包括降低水位冲刷、保持有效库容、协调下游水沙关系等,需要中游水库塑造适宜的洪水过程,实现水沙有效对接、合理搭配;结合黄河水沙调控体系工程现状和规划,提出了增强调水调沙后续动力的措施,认为现状工程在增强小浪底水库调水调沙后续动力方面存在较大制约,建设古贤水库是解决小浪底水库调水调沙后续动力不足的首选措施,可使小浪底水库调水调沙后续动力得到有效补充。     

调水调沙对黄河高村段的影响分析

根据高村水文站水文资料,对调水调沙之前和2002—2008年调水调沙期间高村段河道的演变情况及原因进行了对比分析。结果表明:调水调沙改变了导致黄河下游河道严重淤积的不利水沙组合,形成了有利于下游河道减淤的水沙条件;高村段河道在调水调沙期间总体呈冲刷态势,平滩流量增大,河道行洪能力得到了提高。     

黄河三角洲尾闾河道与海岸演变特征

采用实测资料分析方法,研究了黄河三角洲尾闾河道与海岸演变特征。研究结果表明,20世纪70年代以后,进入黄河三角洲的水沙量呈现逐渐减少的趋势,特别是80年代以后,这种减少的趋势愈加明显。尾闾河道冲淤演变,不单单只受水沙条件的影响,且随着河口的延伸,比降变缓,河道冲淤也有溯源的性质。2002年黄委会实施调水调沙以来,尾闾河道过流能力增加,主槽刷深明显,同流量水位显著下降。黄河三角洲海岸在改道初期造陆速率大,改道后期造陆速率有逐年减小的趋势,这与改道后期沙嘴向海中突出、沙嘴前缘地形变陡、海流流速增大、泥沙沉积减少、海洋动力输沙能力增强等因素有关。     

黄河口尾闾变化的遥感分析

黄河口尾闾的变化是由黄河口海岸侵蚀机制与堆积机制共同作用的结果。利用遥感技术对河口尾闾进行监测，可直观反映调水调沙对河口段河道冲淤变化的影响程度，也是调水调沙试验在河口影响的平面形态的最好展现。结果表明：调水调沙期间，河口口门附近不管是河道延伸，还是造陆面积都有不同程度的增加；调水调沙对河口的冲淤平衡有重大的作用。     

黄河调水调沙对花园口水文站测验河段的影响分析

黄河调水调沙的目的是在水库实时调度中形成合理的水沙过程,有利于下游河道减淤甚至全线冲刷。本文通过原形观测分析,检验调水调沙调空指标的合理性,从上游来水来沙情况、调水调沙期间水位-流量关系、同流量级水位变化、河床冲淤变化等方面进行论述．分析了调水调沙对花园口水文站测验河段的影响。     

新时期黄河调水调沙思考与建议

黄河调水调沙连续开展二十余年，是协调黄河水沙关系行之有效的措施，在减淤、塑槽、生态等方面发挥了显著效益。但新时期黄河水沙情势异变，水库及河道边界条件也发生调整，调水调沙面临冲刷效率下降和后续动力不足两个突出问题。为适应新时期新形势变化，有必要对调水调沙进行优化创新，以更好地发挥其长期综合效益。采用实测资料分析的方法，结合工程实际调度经验，提出基于现状水沙调控工程体系优化调水调沙的措施，包括小浪底水库多排沙提供沙源以及挖掘干流水库群潜力为调水调沙补充后续水流动力。从保障黄河长久安澜的角度，提出完善调水调沙的建议：一是加快推动骨干工程建设，完善水沙调控体系；二是积极创新调水调沙运用模式，动态优化调控指标。上述工程措施和非工程措施的结合，可有效解决黄河泥沙治理难题。     

黄河口近十年变化遥感监测及水沙条件分析

黄河流域自1999年实行流域水资源统一配置以来,有效遏制了下游断流的发生,2002年至2006年间又连续进行了调水调沙,这两项重要举措使黄河口的水沙环境在人力作用下发生了较明显的变化,而水沙条件是控制黄河三角洲湿地发育的主导因素,那么水沙环境的改变必然引起黄河口发生变化。本文中先利用多期多源遥感影像对比监测了1996年至2006年间黄河口在造陆、岸线、植被覆盖度及总体生态环境质量方面的变化,然后分析了在此期间黄河下游利津站来水来沙特征。通过对黄河口的变化与水沙条件相应关系分析,表明从2003年开始,黄河口明显出现淤积大于蚀退及植被覆盖有所增加是对水沙条件得以改善的响应。     

黄河调水调沙研究进展

调水调沙是促使黄河不淤的工程措施之一,通过人工调控塑造协调的水沙关系,主要目标是调整水库淤积形态,促进下游河道冲刷,提高下游河道的行洪能力。在前人研究和相关实践的基础上,总结了调水调沙的技术关键和其对上游水库及下游河道的各方面影响,并针对存在的问题,对黄河调水调沙相关研究的发展趋势进行了探讨．认为：异重流排沙机理、高含沙水流输沙的实现、下游河道的综合治理、调控流量的加大和对河口湿地生态的维护将可能成为黄河水沙时空调控理论进一步发展的方向。     

黄河2009年调水调沙期间河口水动力及悬沙输移变化特征

根据2009年7月黄河第九次调水调沙期间和结束后在黄河口两个站位观测的水文泥沙资料,对调水调沙期间和结束后河口的水动力和悬沙分布特征进行了对比分析,并对潮周期内悬沙输移过程进行了探讨.结果表明:调水调沙期间相比于结束后,落潮动力加强,涨潮动力有所减弱,尤其在水体表层表现明显,河口切变锋类型不同,其出现时间长度亦不同;调水调沙期间含沙量较大,垂向分布较复杂,而结束后含沙量低,垂向梯度变化较小;此外,调水调沙期间河口悬沙在输移过程中以沉降作用为主,并在涨急和落急时刻伴随着底沙的再悬浮,而结束后悬沙浓度降低幅度较大,泥沙再悬浮作用较强.     

黄河上游梯级水库群调水调沙潜力初步研究

利用水库群开展水沙调控是解决黄河上游泥沙淤积的有效措施之一。以1956~2010年长系列来水、来沙资料为准,分析了黄河上游沙漠宽谷河段的水沙规律和调控时机,以龙羊峡、刘家峡水库(龙刘)为调控手段,在以水定电模式下建立黄河上游梯级水库群联合调度模型。在3种情景下求解模型可知:(1)黄河上游调水调沙14、30 d的最大需水量分别是32×10~8和67×10~8m~3;(2)定量给出了梯级水库群的调水调沙潜力,调水调沙14 d的周期为2年1次,调水调沙30 d的周期为3年1次;研究成果对黄河上游沙漠宽谷河段河道水沙调控以及梯级水库群科学调度具有重要的指导意义和应用价值。     

黄河下游水沙条件对河道冲淤的影响

根据1950年以来黄河下游河道实测水沙资料,分析了黄河下游河道汛期淤积比与小浪底站径流量、输沙量、平均流量、平均含沙量和采沙系数的关系;根据2002-2008年小浪底水库8次调水调沙期间的实测数据,进一步分析了调水调沙时黄河下游河道水沙条件对河道冲淤的影响.结果表明:黄河下游河道汛期淤积比随小浪底站径流量或平均流量的增大而减小,随小浪底站平均含沙量或来沙系数的增大而增大;调水调沙期间下游河道均发生了冲刷,河道淤积比随来沙量、出库平均含沙量和来沙系数的增大而增大,随出库径流量和洪水历时的增大而减小;2007年汛后小浪底出库调控流量为3 600 m3/s、舍沙量为40 kg/m3时,下游河道基本达到冲淤平衡.