河道特征对黑龙江上游冰坝生消影响

为探究黑龙江上游典型河段不同河道特征与冰坝形成的相关性,在2019年开江期进行了GPS追踪试验,观测开江期流速变化及流凌阻塞程度,并采用多元回归方法建立典型河段河道特征与冰坝生消相关的预报模型。试验结果表明：黑龙江上游不同河段开江期流速呈现先减小后增大的趋势,所得流速变化可以反映开江期各河段流冰阻塞情况,低流速区域与冰坝易发河段契合良好。将典型河段预报结果与实际冰情对比,结果表明在“武开江”条件下,河道比降区间为2‰~3‰,河道弯曲系数处于2.0~3.0之间,河道突缩宽窄比超过3.0的河段易形成冰坝。与传统经验统计预报模型相比,河道特征回归模型优先考虑河道特征元素,预报精度为85%,更为准确地模拟了黑龙江上游各河段在“武开江”期间的冰坝发生概率。     

北洛河改道入黄对渭河及潼关高程的影响分析

根据设计的2个水沙系统,分析了北洛河改道入黄对渭河下游河道减淤及潼关高程的影响,结果表明:①北洛河改道入黄对渭河下游河道具有明显减淤作用,减淤比为26.4%~18.3%;②北洛河改道入黄可以降低渭河下游中常洪水的水位,流量为200 m3/s及6 000 m3/s的水位较现状分别平均少上升0.23~0.18 m和0.15~0.12 m;③北洛河改道入黄对黄河小北干流河段具有增淤作用,但是影响幅度较小;④北洛河改道入黄对潼关高程下降有利有弊,利大于弊;⑤由于黄河小北干流河段来水和来沙较北洛河大,因此北洛河改道入黄后的前几年可能会造成黄河倒灌北洛河入黄口。     

江湖水沙输移与长江中下游造床流量的关系

长江中游江湖系统滞洪沉沙作用对干流造床流量会产生一定影响。针对该问题,选取枝城至大通为研究河段,以1953年至三峡水库蓄水前水沙资料和2002年河道地形资料,采用多种方法估算了长江中下游造床流量,分析了江湖水沙输移对受分流、汇流影响河段内造床流量的影响机制。分析结果表明:城陵矶以上为分流沉沙区,中水和洪水流量概率密度存在微弱转折,当枝城流量大于35 000～40 000 m3/s的临界范围时,干流河道呈淤积状态;城陵矶以下为汇流稀释区,中洪水流量概率密度呈分段幂函数分布,流量超过40 000 m3/s左右的临界范围时,流量-含沙量关系由正相关转为负相关。城陵矶以上的造床流量在28 000～35 000 m3/s范围,为沿程减小;城陵矶以下在36 000～44 000 m3/s范围,为沿程增大。荆江河段内,枝城来水来沙是决定造床流量的主要因素,分流分沙关系为次要因素,流量概率与流量-含沙量关系均会影响造床流量。在城陵矶以下,造床流量主要受中洪水流量概率分布影响,江湖系统调蓄洪水作用是影响造床流量的重要因素,沿程汇流对造床流量影响较小。三峡水库运行后,坝下游中洪水频率、水沙搭配关系均发生调整,但河床再造过程中,上述主要影响因素及其主次关系无变化。     

董峰湖进洪闸总体布置研究

淮河干流正阳关至峡山口河段,长约38.00km,沿程分布有寿西湖、董峰湖行洪区.现状寿西湖行洪区运用机遇为15年一遇,1954年以后未行过洪;董峰湖行洪区运用机遇为5年一遇.在充分利用行洪区行洪的情况下,现状河道过流能力约9200.00m3/s,仍达不到设计过流10000.00m3/s的要求.根据淮河流域防洪规划,为扩...     

塔河县护岸工程规划布置综述

根据黑龙江干流的河道特征、河势河相关系和地形图套绘比较分析了塔河县所属黑龙江干流河段的演变规律，提出了护岸工程布置建议。     

长江上游干支流汇合口河道特征研究

采用遥感卫星影像资料、实测河道地形图、地理信息系统和AutoCAD软件等相结合的方法,从河道平面形态和河床地貌形态对长江上游宜宾至重庆主城区河段9个主要干支流交汇河口的河道特征进行了分析。主要研究了交汇河段干支流河型特征、干支流交汇角和交汇位置、干流弯曲度、干支流河宽比及面积比、河道断面形态和滩地形态等。结果表明:在交汇河段长江干流主要呈弯曲型河道的特征,而支流入汇段基本为顺直河道;干支流交汇角一般在30°~90°范围内,且大多数支流在长江干流凹岸弯顶上游侧入汇;大部分干流河弯的弯曲度大于1.2,属于典型的弯曲型河道;长江干流河宽和面积远大于支流河宽和面积,干流河宽沿程变化相对平缓,河弯比较规顺;汇合口河段的河床地貌形态复杂,河谷断面形态往往发育为"偏V"字形或不完整的"U"形,存在碍航的江心滩或浅滩。研究成果对港口及航道工程、水利工程、市政工程和生态环境工程等的规划和建设具有重要的指导价值。     

三峡水库运用对坝下游干流河道水文情势的影响研究

三峡水库调度运用改变坝下游水沙条件,会对坝下游河道水文情势产生影响。利用坝下游长河段一维水沙数学模型计算分析了丰水年、平水年与枯水年情况下三峡水库调度运用对坝下游干流河道沿程流量、水位及输沙量的影响。结果表明：枯水期与泄水期出库流量增加,坝下游沿程枯水位相应抬高;蓄水期下泄流量减少,同时期沿程水位下降;遇枯水年,水库蓄水使得坝下游来流量过小（10月下旬大通站平均流量小于 9 000 m³/s ）;遇平水年蓄水期,中下游水位下降较多,沿程水位下降 1.71 ～ 3.68 m ,对坝下游河道的航运及供水等带来一定的影响。     

弯曲宽浅河段水流运动特性及河道冲淤演变分析

弯曲宽浅河段既具有弯曲型河流的一般特点,又具有自身特殊的特点和演变规律.该文以汉江兴隆至新泗港这一典型的弯曲宽浅河段为例,利用2005年实测河道地形与水流资料,采用数学模型计算模拟了河段内的水流运动,研究了弯曲宽浅河段水流的运动特性,包括河道流速分布的沿程变化、水面纵比降的变化和水流动力轴线年内的摆动等,并探讨了弯曲宽...     

松花江干流哈尔滨至大顶子山河段流冰分析

大顶子山航电枢纽工程是松花江干流上第一座大型航电枢纽工程。由于地处北纬46°，冬季严寒酷冷、江面封冻冰厚达70cm以上。春季融解化冻后，流冰量很大。根据2004年流冰期现场观测材料、结合哈尔滨市河段流冰情况调查成果，对开江期冰情现象进行了分析。     

塔里木河干流弯曲河段维持蜿蜒的必要条件北大核心CSCD

塔里木河干流上游为辫状河道,中下游发育为弯曲河道,两种河型的沿程转化及维持河道蜿蜒的必要条件尚待研究。通过遥感影像、水沙数据和野外考察,分析径流、输沙和滨河植被在维持塔里木河中下游弯曲河型中的作用,结合辫状和弯曲河型的形态特征,确定了塔里木河干流辫状-弯曲过渡段的分界位置,建立阿拉尔、新渠满和英巴扎的水沙数据与沿程河长的线性关系,得到辫状-弯曲过渡段的临界径流量和临界输沙量的范围。2016年5月和12月对塔里木河弯曲河段的河岸植被根系进行取样测量,运用BSTEM模型,计算植被根系对河岸提供的附加黏聚力及河岸稳定性系数,解释了滨河植被是维持塔里木河下游弯曲河道的必要条件之一。     

塔里木河干流弯曲河段维持蜿蜒的必要条件

塔里木河干流上游为辫状河道,中下游发育为弯曲河道,两种河型的沿程转化及维持河道蜿蜒的必要条件尚待研究。通过遥感影像、水沙数据和野外考察,分析径流、输沙和滨河植被在维持塔里木河中下游弯曲河型中的作用,结合辫状和弯曲河型的形态特征,确定了塔里木河干流辫状-弯曲过渡段的分界位置,建立阿拉尔、新渠满和英巴扎的水沙数据与沿程河长的线性关系,得到辫状-弯曲过渡段的临界径流量和临界输沙量的范围。2016年5月和12月对塔里木河弯曲河段的河岸植被根系进行取样测量,运用BSTEM模型,计算植被根系对河岸提供的附加黏聚力及河岸稳定性系数,解释了滨河植被是维持塔里木河下游弯曲河道的必要条件之一。     

塔里木河下游弯曲河道形态特征及演变分析

塔里木河下游是典型的弯曲河道，自2000年起实施生态输水后，原本断流的河道开始间歇性过水，而输水对于河道形态的塑造及演变的影响有待研究。基于遥感影像解译与实测资料，识别河道边界并沿程提取170个弯道，分别从整体河道与弯道角度进行形态特征及演变规律研究。结果表明：塔里木河下游平面形态蜿蜒曲折，深泓线沿程波动起伏，横断面主要为抛物线形、梯形和倒三角形。河道演变特征为干流基本稳定，沟汊变化频繁。弯道包含简单弯道与复合弯道两种类型，迁移类型主要为延伸、收缩、展宽、缩窄、延伸与展宽/缩窄组合等6种方式，迁移速率随弯道曲率先增后减。     

小浪底水库拦沙初期黄河下游冲淤效果分析

根据实测资料分析了1999年11月～2007年10月小浪底水库拦沙初期黄河下游河道冲淤变化情况,结果表明:①小浪底水库运用8年来,累计冲刷量为10.549亿m3,其中汛期冲刷量占全年冲刷量的69%,花园口洪峰流量大于2 000 m3/s的洪水冲刷量占总冲刷量的38%,6次调水调沙冲刷量占总冲刷量的20%;②下游河道冲刷量具有两头大、中间小的特征,冲刷强度沿程逐渐减弱,高村以上河段的断面形态调整为展宽和下切同时进行,高村以下河段以下切为主;③下游河床明显粗化,主槽过流能力明显增加;④平滩流量基本为3 650-5 800 m3/s,部分河段仍小于4 000 m3/s的低限标准.     

选矿尾砂在水流中的运动规律试验研究

选矿过程会产生大量尾砂,尾砂大部分堆放在尾矿库,而堆放在尾矿库的尾砂可能随降雨进入河道,对河流产生影响。通过在长宽高分别是23,1,0.6 m的水槽中开展试验,研究流速为0.05~0.3 m/s、投砂速率为20~315 g/min条件下的选矿尾砂在水流中的运动规律,分析尾砂扩散、淤积形态和淤积量分布、含沙量沿程分布规律。试验结果表明,尾砂进入水槽后,存在明显扩散;尾砂淤积总量占投砂总量的比例随流速增大而减小,当流速从0.05 m/s增加至0.3 m/s时,淤积比例从75%以上降至不足25%;投砂主要影响区域内含沙量沿程呈减小趋势,含沙量分布与指数公式拟合的较好,相关系数R²值约为0.9。     

黄河头道拐段冰输移及堆积过程数值模拟

头道拐河段因其特殊的河道形态及地理位置而成为黄河内蒙古段最易形成冰坝的河段,研究该河段河冰输移及堆积过程是理解内蒙古段河冰过程及卡冰结坝作用机理的关键。本文基于耦合的二维有限元水动力学模型和DPM(Discrete Parcel Method)河冰动力学模型,模拟了黄河头道拐河段2020—2021年冬季封河过程并进行了验证,讨论了不同水力条件、上游流凌密集度及河道形态对封河过程的影响。结果表明：相比于官牛犋弯道,河道弯曲率大、束窄程度高的什四份子弯道更易形成卡冰,且流量越小,卡冰作用越明显,冰盖向上游发展速度越快。河道流凌密集度小于0.4时,各种流量下研究河段未发生卡冰;流凌密集度增大至0.4,表面流冰首先在弯曲率系数较大的什四份子弯道处形成卡冰,随着流凌密集度和流量的进一步增大,下潜并输移到下游的流凌也会在官牛犋弯道形成卡冰,因此,头道拐河段形成卡冰的流凌密集度临界条件为0.4。应用冰水耦合二维动力学模型可以很好地模拟天然河道河冰输移、堆积过程中河道的水力特性、冰厚增长及封河形态,揭示了影响河冰过程的相关因素及作用机理,为黄河内蒙古段防凌减灾工作提供技术支撑。     

引水流量对引水渠道中水内冰演变影响的数值模拟

水电站引水渠道中的冰害会影响水电站的安全运行,危害当地人民的人身安全。为开展引水渠道中水内冰演变的研究,建立了三维非稳态欧拉两相流模型,动量方程考虑了相间曳力、升力、虚拟质量力,热量传递方程中考虑了冰水之间的热量传递以及太阳辐射、有效辐射、蒸发热损失、水面对流热损失等。模拟分析了不同引水流量下温度及冰体积分数的沿程分布,结果表明：冰温沿程逐渐升高;水温沿程先降低后升高、沿程出现最低点。冰体积分数沿程存在突变点,且突变点在水温最低点附近。随着引水流量减小,产冰起始位置向渠道上游移动,但最终的产冰量和冰体积分数逐渐减小。通过与黄河上游河道中水内冰演变计算结果对比,验证了模型的可靠性。     

塔里木河干流堤防建设对输水输沙影响研究

为了加强塔里木河水资源管理,至2005年在塔里木河干流中上游河段修建了大规模输水堤防、生态闸和护岸等工程,为了评估工程建成后对河道水沙运动的影响,采用1990年以来的实测水文泥沙资料,对堤防建成前后的来水来沙特性、河道输水输沙特性、泥沙冲淤规律等进行了系统的分析和研究,建立了河道输水输沙关系,估算了河道泥沙冲淤及沿程分布。综合工程实施后,塔河干流主要控制断面的水资源量基本达到了规划目标,提高了河道输水输沙协调性,增强了英巴扎-乌斯满河段输沙能力,在一定程度上改变了该河段的泥沙冲淤规律。分析了目前塔河管理中尚存在的问题,提出了改进建议。     

长江宜都段水流运动特性及河床冲淤演变分析

长江宜都河段为一典型低水弯曲分汊河段。利用2005年实测河道地形与水流资料，在5种不同入口流量条件下，计算模拟了河段内的水流。以此为实例研究了弯曲分汊河道水流的运动特性，包括河道流速分布的沿程变化、水面纵比降的变化和水流动力轴线年内的摆动等，并探讨了弯曲分汊河段水流运动与河床冲淤演变之间的关系。研究成果为航运、防洪、取水等部门提供了基本资料。     

基于BP神经网络的黑龙江漠河段冰坝预测

黑龙江干流上游在开江流凌期经常出现冰坝,并产生凌汛灾害。为预测黑龙江漠河段的开江日期和冰坝发生情况,利用黑龙江漠河段1960—2010年的水文气象数据建立基于BP神经网络的冰坝预测模型,预测该河段2011—2015年的冰坝发生情况及开江日期,并和实际情况进行比较。研究结果表明:该模型的预测精度较高;通过对27年的气温转正日期和开江日期的分析发现,二者的日期均趋于稳定,且在气温转正后的15 d左右黑龙江漠河段会顺利进入开江阶段;预测2011—2015年开江日期的最大误差为3 d,根据水文情报预报规范,此次预测为甲等预测方案且预测结果均合格。     

大樟溪入汇对乌龙江洪水水动力影响研究

为研究大樟溪入汇对乌龙江洪水水动力的影响,采用二维数学模型计算分析了不同洪水工况下乌龙江河道流量、水位及流速分布特征。结果表明:50 a、100 a、200 a一遇工况下,乌龙江流量分别减少125 m~3/s、167 m~3/s、190 m~3/s,相应分流比减少0.38%、0.47%、0.50%;乌龙江进口至峡兜河段洪水位壅高幅度分别为0.10～0.28 m、0.10～0.35 m、0.10～0.42 m,大樟溪入汇对入汇口上游乌龙江河道水位的影响更大;入汇口上游河段流速减小幅度基本在0.10 m/s以下,其中由支干流水流相冲引发的水体滞留区流速最大分别减小0.26 m/s、0.26 m/s、0.31 m/s,入汇口下游左侧主河槽部分流速增幅基本在0.10 m/s以上、右侧支汊除上段流速增幅达0.10 m/s以上以外其余区域流速增幅均小于0.10 m/s,入汇口下游近右岸侧回流区流速最大分别减小0.20 m/s、0.20 m/s、0.20 m/s,大樟溪入汇对入汇口下游乌龙江河道流速的影响更大。