近年来黄河尾闾河道冲淤特性分析

着重分析了1976年清水沟流路以来黄河河口尾间河道冲淤变化特点.结果表明:①1976-2005年间,河口河段经历了强烈淤积-强烈冲刷-持续淤积-持续冲刷等冲淤变化过程;其冲淤变化与水沙条件、流路改道、河口的淤积延伸及河床边界等条件有关;②利津-7断面河段冲淤变化与利津径流量及来沙系数存在一定关系,与大于2 000m3/s的水量关系密切;③7断面以下河段冲淤变化与利津水沙通量,河道边界条件及流路延伸等因素有关.     

黄河尾闾河道纵剖面调整对入海水沙的响应

为更全面地认识黄河尾闾河道形态的调整规律,基于1977—2017年利津水文站实测水沙资料以及典型断面资料,探讨黄河尾闾河道河床纵剖面形态在不同时期的变化过程,建立河床纵剖面凹度、纵比降与水沙条件的相关关系。研究表明:现行流路尾闾河道纵剖面主槽平均高程整体表现出先上升后降低的特征;纵剖面凹度在清8改汊前后,均表现出先增大后减小的特征,整体为"下凹"型;河道纵比降在流路改道(汊)后达到最大,在流路运用结束之前逐渐减小;尾闾河道纵剖面调整过程伴随着沿程、溯源的冲淤过程,与流路发展阶段和入海水沙过程密切相关,其中纵剖面凹度与汛期来沙系数有较密切的负相关关系;河道纵比降在不同时期对水沙条件表现出不同的响应规律,即当溯源淤积起主导作用时河道纵比降与汛期来沙系数有较好的负相关关系,当水流的挟沙能力起主导作用时则有明显的正相关关系。     

黄河口河道对小浪底水库运用的响应

利用黄河口实测水文泥沙及河道大断面资料,对比分析出小浪底水库运用后,黄河口来水来沙仍为枯水少沙,含沙量大幅降低,悬沙组成变粗,主要输沙流量级变大,水沙搭配变得相对有利,河床下切显著,利津-清7河段平均河底高程下降1m多,横断面变窄深,主槽过流面积和平滩流量显著增加.     

黄河河口演变与流路稳定关键技术研究

黄河河口清水沟流路清8汊河已进入流路自然演变的末期。为此,界定了出汊、改道、流路稳定及黄河河口稳定的内涵,系统分析了近期黄河河口水沙及流路、海岸的新变化,通过试验研究了尾闾河道出汊机制,综合提出出汊阈值、触发条件以及黄河河口流路稳定综合判别指标。在此基础上,预判了清水沟清8汊河的稳定性,提出近期流路安排应优先考虑北汊河。     

黄河尾闾河道平滩流量变化对来水来沙的响应

通过分析1976年清水沟流路以来黄河河口尾闾河道冲淤变化及河槽萎缩特点,探讨了利津平滩流量变化对来水来沙及河口延伸的关系。结果表明:河口区平滩流量变化不仅与来水量、洪峰流量、水沙搭配系数、河口河长相关,而且与前期河床条件有关。给出了维持河口河道4 000 m3/s平滩流量需要的水量、洪峰流量及水沙搭配的定量关系以及河口延伸长度的限制条件,为河口尾闾河道的综合治理提供一定的参考。     

适应新的水沙条件 加快黄河下游治理

基于实测水沙、水位和河道断面等资料,分析了黄河下游来水来沙变化、各河段冲淤变化、河道比降变化等情况。研究结果认为:小浪底水库建成以来尤其是实施调水调沙以后,黄河下游已由水少沙多、水沙搭配失调、河道持续淤积转变为来水特别是来沙大幅度减少、水沙搭配基本合理、河道持续发生冲刷;预估今后的来沙量不会比近10 a的来沙量有大的增加,河道将继续以冲刷为主的造床过程,直至达到新的冲淤基本平衡。在新的水沙条件下,建议将下游河道治理方略修改为"稳定主槽、平衡输沙,关注滩区、两岸引水和滞洪区",加快河道治理,并与水库群调控水沙等措施相互配合,以塑造出一条有利于泄洪、主槽稳定、平衡输沙、两岸自流引水及改善滩区、滞洪区人民生产生活条件的新黄河。     

黄河下游河道主槽地形生成方法及应用

黄河下游河道是随着来水来沙不断发生冲淤变化的，特别是主槽变化剧烈、河势变化快。为了观测黄河下游河道冲淤变化情况，一般每年汛前汛后进行大断面观测。由于观测大断面布设间距一般较大，因此要获取每年河道主槽地形是很困难的。根据河道观测大断面资料、河势图及主槽主流线，通过内插断面和地形概化生成的河道主槽地形，在河槽高程、河槽形态及河槽面积上均与实际地形较吻合，能满足黄河二维水沙数学模型计算对地形概化的需要。     

黄河口不同时期河道比降与河道长度的对比分析

黄河自1976年改走清水沟流路至今已30余年,入海流路由最初的散乱入海变成现在单一河道入海,河道长度也由最初26.8 km(距西河口,下同)增至现在的60 km,河道比降呈现上缓下陡的趋势.利用与黄河前两次神仙沟和刁口河改道时的河长和河道比降数据进行对比,结合清水沟流路自身的特点,推求出清水沟流路行河末期的河道长度.     

不同使用方式下刁口河流路泄洪排沙能力研究

在拟订清水沟流路和刁口河流路不同使用方式及其水沙调配方案的基础上,利用黄河河口相关数学模型,对刁口河流路的泄洪排沙能力进行了计算。结果表明:当利津站流量≤4 000 m~3/s时黄河来水全部走清水沟流路,当利津站流量4 000 m~3/s时启用刁口河流路分流、最大过流为3 000 m~3/s的方案为最佳水沙调配方案。该方案在设计水沙系列条件下,刁口河流路水位升高速率、河道延伸长度均为最低,总淤积量也处于较低水平,能够有效减轻河口防洪压力。     

提高黄河下游河道输沙能力的途径探讨

阐述了水流功率原理与输沙机理并导出其公式,结合黄河多沙的特点,认为:1以临界水流功率对应的临界流量与来沙系数临界值来协调水沙关系,可提高黄河下游河道输沙能力并多输沙入海;2在现状河道边界条件下,选择利津断面流量为2 200~3 200 m3/s作为临界水流功率对应的临界流量较为合适,判断下游河道冲淤基本平衡的临界值则取场次洪水来沙系数为0.018 kg·s/m6;3为增大下游河道输沙的水流功率,水库排沙期应尽量使利津站与花园口站平均流量之比大于0.85,并相机利用东平湖向黄河补水。