黄河内蒙古河段河道演变及水力几何形态研究

黄河内蒙古河段的凌汛年年发生,多次引起河道决口导致洪水灾害.为了提供有效的防洪措施,选取不同河型段中的代表性河道断面,来研究其河道演变特征及其主要影响因素,并从水力几何形态关系上剖析其内在驱动因子.结果表明,河岸组成物质的极大不同决定了各个断面的演变特性及其所在河段的河型差别.以基岩河岸为主的磴口河段的河道最为稳定;以泥质河岸为特征的头道拐断面所在的顺直河段次之;以泥质砂质二元河岸结构为主的三湖河口断面所在的弯曲河流段很不稳定;而以砂质河岸为主的巴彦高勒断面所在的辫状河段最不稳定.河道的演变势必引起其水力几何形态关系的调整,在黄河内蒙古河段,随着流量的变化其水力几何形态的调整主要是通过影响水深和流速来实现的.巴彦高勒断面是上述调整中表现最明显的断面,因此,它所在的河段也是容易决口的河段.三湖河口所在河段的一系列凹岸的强烈冲刷引起河道大幅度摆动,从而也是河道决口的潜在河段.黄河内蒙古河段的河流治理的侧重点应该针对巴彦高勒断面所在的辫状河段和三湖河口断面所在的弯曲河段.对辫状河段要加强整个河段的河岸防护,对弯曲河段以工程防护手段侧重遏制其凹岸的坍塌后退.     

辽河中下游段河道演变及水力几何形态研究

文中根据辽河中下游河段实测地形资料,从河道横断面、纵剖面、平面及主河槽演变规律几个方面,对辽河中下游河段近期河道演变规律进行分析研究,预计今后一段时期内,该河段总体上仍将维持现有河势,为辽河中下游河段两岸经济建设发展提供有利条件。     

黄河上游河道管理制度研究

黄河上游地区经济发展水平落后,基础设施建设滞后,水资源供需矛盾突出,水事关系错综复杂,水事矛盾与水事纠纷频发。受制于现行的水行政管理体制,黄河上游的河道管理尚未建立起良好的管理制度,为水行政管理与执法带来一定难度。为此,通过对黄河上游河道管理情况的分析研究,对地方性立法现状的评析,提出了建立黄河上游河道管理制度的建议。     

黄河上游截流对中下游河道的影响

根据河龙区间实测洪水泥沙资料和高含沙紊流输沙理论,论证黄河上游引水或截流不可能减少黄河中游输往下游的泥沙量,中游河道不会发生明显淤积,下游河道在上游来水减少、中游来沙不减的情况下会出现增淤的趋势。     

黄河下游河道横断面的若干特点

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,认为:①游荡型河段河宽随流量的增大而增大,但水深与流量之间没有相关关系,河相系数也随流量的增大而增大,面积的增加主要是通过河宽的增加来实现的,面积与水深之间没有相关关系,而平均水深随河宽的增加具有减小的趋势;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,断面几何形态和断面特征参数的变化与游荡型河段的断面极为不同;③过渡型河段断面特征参数的变化既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,但在1965~1974年的集中整治后,变为弯曲型河段的断面参数变化特征;④研究黄河下游河道输沙及河床演变时,必须注意到不同河段断面形态的显著区别,特别是蜿蜒型河段的断面形态在满槽河宽前后的显著区别。     

黄河上游河道生态需水量研究

建立了河道生态需水量计算模型,把黄河上游分为上、中、下3段,根据黄河沿、玛曲、唐乃亥、安宁渡、青铜峡和头道拐6个水文站1960~1990年系列资料,计算的25%、50%、70%、95%4个水文频率年生态需水量分别为235.811 8亿、230.482 0亿、193.823 8亿m3和166.056 3亿m3,河道内平均年生态需水量为径流量的13%左右。     

黄河龙羊峡以上干流河道形态特征及空间分异规律研究

黄河上游龙羊峡以上地区位于国家重要的生态安全屏障——三江源地区,独特的地形地貌造就了多样的河流形态环境。本文利用遥感影像、地形数据,采用地理信息系统技术,分析了黄河龙羊峡以上干流各河段的形态特征和分布规律,旨在通过对河流自然特征的了解,为后续合理利用资源、充分保护河流生态提供基础依据。     

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。     

黄河下游河道失稳模式分析

立足于黄河下游的几项基本特征,对黄河堤防的失稳模式进行了分析,指出黄河下游河道火稳模式主要有冲决、溃决、震决3种。冲决模式由引起河势变化的诸因素、受体抵御洪水的能力、河势的历史演变等三类要素组成;溃决模式由高水位差、高水力梯度及与此有影响的因素,受体因子、现代曾出现过的不良工程动力地质现象等三类要素组成;震决模式由主动要素、受体不良要素等两类要素组成。按4个层次对3种河道失稳模式进行了分析,建立了由不同地质营力引发的悬河失稳模式。     

黄河上游地区降水时空特征分析研究

采用Mann-Kendall及自然正交分解(EOF)方法,对黄河上游地区39个降水观测站1957～2003年系列资料进行趋势检验与距平场的EOF分析,结果表明该区域的降水表现平稳,并存在"全部一致型"、"东西相反型"和"南北相反型"三种典型的降水类型.其中第一特征向量的方差贡献率占37.2%,"全部一致型"的降水分布类型在该区域为主导.     

分析河相关系时的补充条件分析

本文从水流泥沙运动方程出发，通过附加河流边界条件的方法，分析了河相关系井给出了顺直型、弯曲型及分汊型河流形成的必要条件，但由于很多影响河相关系和河型形成的其它因素没有考虑，因此本文只是对实际情况的简化分析。     

黄河下游河道湿地浅析

黄河属于高含沙河流,自小浪底以下河道大部分为宽浅游荡型河道,形成了特有的黄河河道湿地。研究认为:黄河下游河道湿地是黄河小浪底以下河道行洪的重要组成部分;湿地保护应考虑下游滩区的现状,并应与下游综合治理相结合;黄河下游频繁断流对湿地的破坏较大;黄河下游滩区生产堤的修建既影响防洪又不利于河道湿地发育;黄河下游河道湿地的存在有利于沿黄两岸生态环境的改善。提出黄河下游河道湿地的研究方向为:①河道典型湿地价值评估研究;②黄河下游河道湿地规模与黄河径流补给的响应关系研究;③黄河自然洪水对下游河道湿地的影响效应研究;④黄河调水调沙对河道湿地的影响效应研究等。     

主槽河槽议

以河道演变最为剧烈的黄河下游为例,分析了河槽、主槽、滩地的涵义及相互联系。平原河道横断面为复式断面,一般可分为枯水槽、一级滩地、二级滩地、三级滩地几部分;主槽是一次大洪水主流所通过的河床部分,包括枯水槽和嫩滩,是水沙的主要通道;河槽是指洪水期流速较大和在一个较长的时期内主槽变化所涵盖的部分,包括主槽、二滩或部分二滩,是较大洪水所通过的河床部分;嫩滩是主槽的组成部分;河槽和滩地可互相转换。     

黄河上游宁蒙河道冲淤变化分析

黄河上游来水沙地区分布不均匀，水沙异源。大型水库修库前，来沙多，宁蒙河道淤积，５０年代淤积尤为严重。青铜峡、刘家峡水库运用后，水库大量拦沙，宁蒙河道发生冲刷。龙羊峡，刘家峡水库联合运用后，汛期蓄水削峰，出库中小水流量历时加长，大流量出现机会大大减少，宁蒙河道重新调整，主要表现在；水流挟沙能力降低；河道淤积严重，水位升高，平滩流量减小；河势摆动加剧，滩岸坍塌严重；西柳沟高含沙洪水淤堵干流呈加重趋势。     

黄河河道内生态环境需水量分析

依据黄河流域水资源综合规划初步成果,分析计算了黄河利津、河口镇断面生态环境需水量,并通过各水平年供需分析计算,研究了黄河河道内生态环境需水量供需情况。黄河河道内生态环境需水量包括汛期输沙水量和非汛期生态基流,在满足汛期输沙和非汛期生态基流情况下,其他生态环境需水可以得到满足;在黄河资源性缺水情况下河道内外都缺水是合理的;汛期输沙水量有较大缺口,应采取多种措施予以缓解。     

黄河下游洪水期主槽水力因子变化研究

洪水过程中主槽平均流速和断面冲淤变化是影响下游河道排洪能力的主要因素。对黄河下游实测资料的系统分析结果表明，涨水期主槽平均流速随流量的增大而增加，但当主槽平均流速达到2.5m/s时，流速随流量的增加而增加的幅度明显减小，主槽平均流速和流量呈对数关系；洪水过程中主槽涨水期冲刷、落水期回淤，相应的冲淤面积与洪水流量的变幅呈较好的线性关系；涨水期主槽冲刷面积受含沙量的影响不明显。     

河道改造对弯曲河段的水力影响模拟研究

以浏阳河朝正垸急弯河段为例 ,采用MIKE21水动力平面二维水流 -泥沙模型先进行率定 ,综合考虑长沙枢纽运行后湘江水位抬升对浏阳河下游的顶托与浏阳河不同频率洪水的叠加作用 ,采用该模型对上游直线段、弯段、下游直线段的水文变化、流速变化及冲淤情势进行多工况模拟.结果表明 :对于弯曲河道尽管改造拓宽弯曲段 ,在凸岸水流流速增大 ,可能存在冲刷 ,凹岸局部会产生淤积 ,在近邻弯曲下游段凹岸局部还会产生水位壅高.结果可指导本河段防洪规划设计 ,对类似工程也具有借鉴意义.     

气候变化对黄河上游流域径流影响分析

近年来在气候变化和人类活动的共同影响下,黄河上游地表水资源偏枯形势严峻,严重影响了我国北方地区经济的可持续发展。为研究气候变化对径流的影响,利用黄河上游14个气象站点的逐月降水、气温和潜在蒸发资料以及唐乃亥水文站和上诠水文站的径流资料,采用线性相关法和Mann-Kendall法分析了气候变化对黄河上游流域径流的影响,结果表明,研究区域降水大致呈不显著递增趋势,气温、蒸发量呈显著递增趋势,径流量呈现显著减少的趋势;径流量发生突变的时间与气象因素的一致性较差,因此,可以得出径流量不仅受气温、降水、蒸发等气候因子的影响,还受到其他因素例如土壤、植被等因素的影响。