黄河下游宽滩区不同运用模式滞洪沉沙效果试验

黄河下游宽滩区既是大洪水期行洪通道,具有滞洪、沉沙功能,又是180多万滩区人民居住场所。如何解决保证滩区群众生命财产安全与自然行滞洪、沉沙功能的发挥这一对矛盾,是治黄工作长期面临的难题之一。通过对比不同滩区运用模式下宽滩区洪水淹没范围、滞洪量和沉沙量,分析宽滩区不同运用模式对滩区滞洪沉沙效果的影响,以期为黄河下游河道治理和宽滩区安全建设提供有力科学依据。研究结果表明,两种洪水条件下无防护堤模式淹没范围均大于防护堤模式;中常洪水条件无防护堤模式滞洪量和沉沙量大于防护堤模式;大洪水条件无防护堤模式总滞洪量稍小于防护堤模式、沉沙量大于防护堤模式;两种洪水条件防护堤模式高村以下窄河段滩区漫滩状况均较无防护堤模式严重。     

滩区自然-经济-社会协同的可持续发展模式

黄河下游滩区既是行洪、滞洪、沉沙场所,又是滩区民众生产生活的家园。多年来滩区行洪输沙的自然功能,与社会经济发展的社会服务功能协同发展问题一直是黄河下游滩区治理关注的焦点。本文在分析黄河下游宽滩区滞洪沉沙和社会经济发展的基础上,以自然-经济-社会协调发展为目标,构建适用于黄河滩区的系统动力学模型,针对黄河下游滩区最近10年间的社会经济数据进行仿真模拟研究。基于不同来水状态下的治理方案,分析不同量级洪水对滩区经济社会系统发展产生的影响,发现构建8000 m~3/s防护堤方案对于稳定提高滩区农业收入水平具有重要作用,并提出新形势下滩区可持续发展的优化治理模式。     

黄河勘测规划设计有限公司工程泥沙研究创新型科技团队 黄河下游滩区生态治理研究

正黄河下游滩区既是行洪、滞洪和沉沙区,又是滩区人民生产生活的重要场所。长期以来,受汛期漫滩洪水影响和生产环境及生产条件制约,滩区经济发展落后,群众生活水平低下,与周边区域差距逐步扩大。尽管黄河下游201 4年启动了滩区居民迁建试点工作,但仍然难以从根本上解决滩区行洪滞洪沉沙与群众防洪保安之间的矛盾,下游洪水调度与群众脱贫     

大洪水条件下黄河下游河道冲淤及滩区安全

在大洪水期行洪滞洪沉沙是黄河下游宽滩区的主要功能之一。近十几年来,随着黄河水沙的变化和小浪底水库的建成运用,对宽滩区运用方式的争论更为激烈,却一直缺乏系统的对比研究。为此,黄科院利用小浪底至陶城铺河道实体模型,采用2013年汛前地形,开展了黄河下游宽滩区是否修建防护堤两种不同运用方式下,大洪水期的洪水演进试验,通过对比分析不同运用方式下的下游河道在冲淤演变、洪水位变化和滩区防洪安全等方面的问题,探讨了大洪水条件下黄河下游河道冲淤及滩区的安全形势,以期为黄河下游河道治理措施的决策提供科学的参考依据。结果表明,宽滩区修建防护堤后,中常高含沙洪水条件下主槽淤积量小于不修防护堤方案,大洪水条件下主槽冲刷量大于不修防护堤方案,说明主槽过流能力和输沙能力均有所增大。但是,修建防护堤后的嫩滩淤积量,两种洪水条件下均呈现出明显大于不修防护堤方案,河道的横断面形态和"二级悬河"形势均有所恶化。同时,由于目前地形条件下夹河滩以上河段主河槽过流能力达到了6 000m3/s,洪水向下游的演进速度和水量明显增加,导致高村以下的洪水位比不修防护堤时显著提升,增大了高村以下河段的防洪压力,滩区的防洪安全受到严重威胁。     

黄河下游滩区洪水风险分析及减灾措施研究

黄河下游滩区洪水漫滩灾害频发,作为防洪非工程措施的洪水风险分析对于指导黄河下游滩区实施防洪减灾措施有着重要的意义。针对黄河下游滩区呈现“二级悬河”的不利局面及下游洪水泥沙含量大的特点,采用基于GIS的黄河下游二维水沙数学模型分量级计算相关洪水风险信息。根据洪水风险分析结果,制定滩区居民迁安救护方案,编制了不同量级洪水淹没下的滩区洪水风险图,增强滩区居民风险意识及应急避险撤退能力。提出了相关减灾应对措施,有着显著的防洪减灾效益。     

黄河下游河道形态变化及应对策略——“黄河下游滩区生态再造与治理研究”之一

在对黄河下游河道形态演变过程以及"一级悬河""二级悬河"成因进行分析的基础上,针对宽河固堤、窄河固堤、防护堤等治理思路,认为泥沙处理是黄河下游治理的关键所在,下游滩区仍需长期发挥滞洪、沉沙作用,窄河固堤、防护堤等方案将会加剧"二级悬河"的不利态势,不利于黄河长治久安。为实现滩区"洪水分级设防,泥沙分区落淤,滩槽水沙自由交换",保障黄河下游长期防洪安全,构建黄河下游沿黄城市生态空间,推动滩区群众快速脱贫致富,实现治河与惠民双赢,在充分吸纳黄河下游河道治理成果的基础上,经论证提出了黄河下游生态治理新思路,即对滩区进行功能区划,分为生态移民安置区、高效农业区以及资源开发利用区等,利用泥沙放淤、挖河疏浚等手段,将由黄河大堤向主槽的滩地依次分区改造为"高滩""二滩"和"嫩滩",各类滩地设定不同的设防标准。     

黄河下游滩区治理研究与展望

黄河下游滩区既是行洪、滞洪和沉沙的重要区域,也是滩区189.5万群众赖以生存的家园,滩区经济社会发展与治河的矛盾已成为相关部门和鲁豫两省关注的焦点之一。系统总结了滩区在洪水泥沙处理中的作用、滩区滞洪沉沙功能变化、滩区分区运用调整可行性、滩区产业发展以及人口搬迁等方面的研究成果,指出当前研究面临的三大难题:一是未来黄河泥沙情势和滩区沉沙功能战略定位认识存在较大争议;二是大规模群众搬迁与可持续发展的关系异常复杂,单靠行政手段推动滩区群众全部搬迁以解决其可持续发展问题的必要性和可行性论证不足;三是滩区生态文明建设与下游防洪治理协同推进模式缺乏研究。提出了急需研究的重点内容,包括从战略层面加强滩区治理方向研究、从方案层面加强滩区不同治理方案影响研究、从技术层面加强下游水沙输移及河道演变关键技术和加强不同滩区发展优势与潜力研究等。     

黄河下游滩区综合治理方案研究

在总结黄河下游滩区治理现状、存在问题及以往研究成果的基础上,提出了滩区综合治理的逐步破除生产堤方案、低标准堤防方案、分区运用方案,并从防洪作用、河道冲淤影响、投资及效益、运行管理、产生的社会问题、环境影响及方案风险方面,对3种方案进行了比较分析,通过3种方案优缺点的对比分析,最终推荐逐步破除生产堤方案为黄河下游滩区的治理方案。该方案可以更好地发挥宽滩区的滞洪沉沙作用,也有利于洪水的管理和调度,结合河防工程建设实现"稳定主槽,调水调沙,宽河固堤,政策补偿"的治河方略,为下游河道治理和滩区群众生产发展共赢创造条件。     

黄河下游宽滩河段泥沙均衡配置方法

黄河下游宽滩河段具有重要的滞洪沉沙作用,为了维护黄河下游河槽均衡稳定,治理"二级悬河",合理利用泥沙资源,开展了黄河下游宽滩河段泥沙均衡配置研究。提出了黄河下游宽滩河段泥沙均衡配置方法,通过黄河下游宽滩河段泥沙配置层次分析,确定泥沙配置目标和评价指标,分析了黄河下游宽滩河段泥沙均衡配置的配置方式、配置单元和配置能力,并建立了黄河下游宽滩河段泥沙均衡配置数学模型。     

黄河下游滩区不同分区治理模式辨析

黄河下游滩区的分区治理模式主要有两种:一是洪水分级运用下的滩区分区治理;另一个是按功能对滩区进行划分的治理模式。在阐述两种治理模式的工程布置形式的基础上,从与洪水的适应性、相应的滩区安全建设模式以及对滩区滞洪沉沙的影响等方面分别进行了分析。结果表明:按功能划分的滩区分区治理模式是宽河固堤策略下的滩区治理措施的细化,方案本身与原来的治理模式有很好的相承性;洪水分级运用的分区治理模式是针对滩区现状和来水条件变化提出的,一定程度上改变了原有的治理思路,其与工程总体布局之间的关系、分级运用的洪水量级以及分洪运用的管理等方面仍需要深入研究。     

略论黄河的宽河定槽防洪治河策略

本文根据实测资料说明了宽河段的滞洪效果和稳定的河道主槽对控制河势的重要作用。由于黄河下游洪水峰高量小，宽河段的槽蓄能力有利于滞洪，而且由于宽河段的滩区落淤沉沙作用，也有利于减缓河床的抬升速度。据此，作者提出“宽河定槽”的治河防洪原则。它是传统的“宽河固堤”治河策略的一个发展，也是近五十年治黄经验的总结。     

童家湖蓄滞洪区洪水演进数值模型研究

为更加科学、有效地运用童家湖蓄滞洪区,降低洪涝灾害损失,以二维非恒定流基本控制方程为理论基础,根据童家湖蓄滞洪区1:5000实测地形资料,基于非结构三角形网格,采用有限体积算法建立了蓄滞洪区洪水演进数学模型。依据所建立的模型,模拟分析了设计分洪条件下分蓄洪区内洪水演进过程,还选取了蓄滞洪区内若干有重要代表意义部位,在其模拟计算的水位增长及流速变化过程基础上,进一步分析了分洪不同时段蓄洪区各区域的洪水淹没趋势。模拟结果显示:童家湖分洪开始约2 h,分洪洪量主要在分洪口附近填洼;分洪前20 h洪量主要集中在蓄滞洪区南部;20 h后,北部洼地填满后蓄滞洪区内联通,各处水位同步涨落。模型可以较完整地反映童家湖蓄滞洪区内洪水演进过程,研究成果可为童家湖蓄滞洪区分洪准备、撤离转移等工作提供决策参考。     

西三洼洪水演进数值模拟及洪水风险分析

为模拟西三洼蓄滞洪区洪水演进,对其洪水风险进行分析,以一、二维非恒定流控制方程为基本理论,采用有限体积法,结合西三洼地形资料及大清河流域水文资料,建立一、二维耦合的洪水演进数学模型。采用63·8洪水实测资料对模型进行验证,结果基本吻合。对不同工况及重现期下的设计洪水进行洪水演进模拟计算并绘制洪水风险图。研究表明:该模型可模拟西三洼蓄滞洪区各分洪口门开扒时间、各时刻淹没面积、淹没水深及滞洪量等水情信息及其变化过程;规划情况(增加安全区)的滞洪总量大于现状情况滞洪总量;发生百年一遇洪水时,西三洼蓄滞洪区77%地区都遭受洪水侵害,其中57%区域为危险区,11%区域为重灾区,5%区域为中灾区。研究成果可为防汛部门制定科学合理的防洪减灾规划提供参考依据。     

北展分滞洪工程改造方案研究

北展分滞洪区是黄河下游的重要防洪工程。但自建立以来还没有投入使用。随着黄河防洪形势的变化，改变目前这种分滞洪区布置模式的要求也提到了议事日程上。就北展分滞洪区的改造问题，当地政府及有关领导提出了建设济南堰，彻底解决黄河洪水对济南市的威胁，利用黄河水资源为泉城造福的设想。作者通过一维水流泥沙数学模型研究了工程改造过程中的一系列问题，包括洪水分流后的大河泥沙淤积、河道水位变化、对河道防洪功能的影响。     

黄河下游滩区受淹后国家补偿问题研究

通过对黄河下游滩区基本情况和功能的分析以及与淮河行洪区的比较，指出黄河下游滩区频繁受淹对黄河治理开发的不利影响主要有：①中小洪水时影响防洪安全；②影响滩区人民生命财产安全和区域经济的发展；③限制了黄河治理方略的实施；④影响了河道依法管理的进程。黄河下游滩区具有明显的蓄滞洪区的性质和功能，几十年来，这些功能的发挥为黄河的安澜起到了巨大的作用，但由于黄河处理泥沙的特殊需要，滩区没有按蓄滞洪区进行控制运用，造成了黄河下游滩区没有能够享有蓄滞洪区的补偿政策。因而，应尽快将黄河下游滩区列入国家蓄滞洪区名录，受淹后由国家给予相应补偿，国家补偿的基本方式包括：①风险公平的事前基本补偿；②临时撤离的安置补偿；③基本生产损失的补偿等。     

渭河“11·9”洪水特性及其河道影响分析

通过对2011年9月渭河中下游秋淋降雨及洪水过程的分析表明:"11.9"洪水渭河下游呈现出洪水位高、持续时间长、洪峰沿程削减小以及临潼～华县区间洪水演进缓慢等特点,从洪水过程河道冲淤、河势变化及洪水灾害等方面探讨了洪水对渭河下游河道的影响,提出了复核保证流量与提高控导工程标准等防洪减灾建议。     

基于WebGIS的洪泽湖地区洪水预报预警系统

为了加强洪泽湖地区洪水风险管理,保障淮河下游防洪安全,采用WebGIS与水文学、水力学模型相结合,将一、二维耦合的水动力学模型内嵌于B/S系统进行洪水预报预警的方法。构建了一维洪泽湖地区河道、二维洪泽湖湖面及周边滞洪区相耦合的洪水演进模型,在此基础上开发了基于WebGIS的洪泽湖地区洪水预报预警系统,实现了对降雨、洪水进行实时监控、预报和对预警关注地点水位、流量变化、洪水淹没和超标洪水预警信息的可视化展示。系统进一步提升了洪泽湖地区的防洪数字化水平,可为避险减灾提供决策支持。