基于生态系统分析的河道最小生态需水计算方法研究(Ⅰ)

研究了河道生态系统的水文与地形子系统的最小生态需水，提出计算河道水体最小生态需水的方法——水文与河道形态分析法，并建立了计算方法体系．水文与河床形态分析法的基本思想是用尽量少的水维持尽量多的河流特征和功能，并将河流特征和功能维持在一定的水平，以维持河流的生命．还研究了水文、地形和生物子系统，提出计算该子系统最小生态需水的方法——生物空间最小需求法．生物空间最小需求法的基本思想是以鱼类为指示生物，从鱼类对生存空间的最小需求来确定最小生态需水．采用上述两种方法计算了淮河流域颍河周口水文站断面的最小生态流量，为7m^3／s，占多年平均天然流量的5．6％．     

游荡型河道的河相关系与游荡指标

一、河相关系研究的回顾 由于河道整治与规划的需要,稳定河床断面的河相关系,自1924年苏联国立水文研究所格鲁什科夫提出天然河流不可能无限窄深,也不可能无限宽浅,宽度与深度之间必然存在一定关系以来,许多学者从不同的概念出发,得出了各自的河相关系式。可以认为,各种类型的河相形态方程式,在一般情况下,其变量不外乎水深h(或水力半径R)、河宽B(或湿周X)、河床比降J,流速u、流量Q、含沙量     

冲积性河流横断面形态调整研究方法及应用分析

总结了中外学者对冲积性河流横断面形态调整规律研究的现状,从研究方法上对其进行归纳和分析。内容涉及到经验公式、终极假说和力学理论分析等相关领域,分析了横断面形态与水沙及河床边界条件的相关关系。并对渭河下游河道的横断面情况作了简要分析,建立了主槽河宽与水沙及河床前期边界条件的相关关系。最后总结了三种方法的特点,并对以后研究工作提出建议。     

冲积河流的河相关系

冲积平原河流的河床,经过长时期的河床自动调整过程,大都已处于相对平衡或准平衡状态.表征这种均衡状态的各水力几何因素与水沙条件及河床周界条件之间的函数关系,称为河相关系.河相关系一般应包括横断面河相关系、纵剖面河相关系及平面河相关系,本文仅着重讨论第一类河相关系问题.此类河相关系又有所谓沿程河相关系与断面河相关系之分.前者描述不同的河流或同一条河流的上、下游之间由于水沙条件及     

流溪河挖沙控制的初步研究

流溪河是广州地区重要的供水水源河和景观河，随着经济的高速发展，各项基建工程的不断建设和完善，采挖河砂越来越繁多和普遍。为了控制无计划的采挖河砂，保护沿河两岸堤防的防洪安全，迫切需要进行挖沙控制。从河床的稳定和河相关系的角度提出了一种控制挖沙的方法。     

砂质河床与砾石河床的河型判别研究

砂质河床与砾石河床在水力学特征与泥沙运动特征方面都有较大差异，由此导致了河型特征的差异。本研究以世界上近200条河流的资料为基础，在建立同时适用于砂质与砾石河床河型判别统一关系方面进行了尝试。以水流切力、河流功率以及无量纲切力Sd/D50来表示水流强度，而以宽深比和无量纲河宽来间接反映河岸约束性，从而在一定程度上克服了河岸约束性难以定量表达的困难。研究发现，上述水流强度变量和河岸约束性变量的组合关系，在具有不同河型的砂质与砾石河床之间表现出较大的差异，从而实现了对砂质河床与砾石河床河型的定量判别，得到了一系列的沙质与砾石河床河型的判别关系。     

壅水分汊河道河型转化特征及其机理

本文考察了长江上游山区河道的河床形态，通过对比分析各级水位下单一槽与分汊河道的断面河相关系，提出了山区分汊河道平州河相关系的概念。基于这一概念，通过对长江三峡工程变动回水区有关比尺模型试验成果的分析以及进一步的室内概化模型试验，系统的阐述了分汊河道壅水后淤塞一股汊道而向一河槽转化的主要水流的河床形态特征，并从水面比降与河床形态的相互调整，壅水后水流挟沙力的变化和河道水流能量散率等角度对这类河型转化     

霍拉沟泥沙特性及河道演变分析

根据霍拉沟基本概况、水系特性,以克尔古提、大山口、黄水沟和迪那河水文站作为参证站,利用水文比拟法和三种无资料洪水分析法对影响河道变化的泥沙、洪水进行探讨。经论证,霍拉沟无明显泥沙淤积现象,河床变化不大,适宜工程建设。     

雍水分汊河道河型转化特征及其机理

本文考察了长江上游山区河道的河床形态，通过对比分析各级水位下单一河槽与分汊河道的断面河相关系，提出了山区分汉河道平州河相关系的概念。基于这一概念，通过对长江三峡工程变动回水区有关比尺模型试验成果的分析以及进一步的室内概化模型试验，系统地阐述了分汉河道雍水后淤塞一股汊道而向单一河槽转化的主要水流和河床形态特征，并从水面比降与河床形态的相互调整、雍水后水流挟沙力的变化和河道水流能量耗散率等角度对这类河型转化的机理进行了初步探讨，所得出的结论与相应比尺模型试验和野外实测结果相一致。     

河口河床长历时演变模拟方法探讨--以浙江省飞云江河口为例

基于河口平衡断面河相关系的基本概念建立了潮汐河口地区长历时河床演变模型,根据浙江省飞云江河口的实测水文、泥沙、地形资料对模型的有关参数进行了验证,结果表明无论是水力要素还是河床冲淤变化,计算与实测基本吻合。在验证的基础上,研究了上游建库引水、河道整治等水利工程对飞云江河口河床冲淤的影响。从模型计算结果可以清楚地看到河床对水利工程的响应主要产生两级响应,一级响应发生在水利工程建成初期,河床变形的时间尺度短,二级响应则在一级响应的基础上在长时间及长河段内进行河床再调整,河床变形的时间尺度长,系水利工程及局部河床调整对整个河口系统的影响。     

基于输沙平衡度的河型成因理论假说及其验证

在建立冲积河流输沙平衡度公式的基础上,提出河型成因理论假说:冲积河流河型形成的内在成因是河流的输沙平衡度,外在成因是表达河床、水流和泥沙的物理量;河流系统中包含了河床系统、水流系统和泥沙系统3个二级系统;河道整治工程首先影响河型的外在成因,然后通过外在成因影响内在成因,不同的输沙平衡度过程形成了不同的河型。黄河下游的验证结果表明:依据冲积河流河型成因理论假说可以对河型进行分类,并有效地对河型进行预测,从理论上讲可以控制河型。     

城市河道渠化方案探讨--以兰州市黄河段为例

以兰州市为例研究黄河兰州段河道渠化整治方案与泄洪等的关系。在对河道地形、河相关系，造床流量及河床演变规律分析的基础上，提出了切实可行的整治宽度240m，泄洪宽度300m及相关建议，并进行了物理模型试验和数值计算，实验与计算基本吻合，该方案的实施不但可满足泄洪的要求而且并未引起水位，流速及河床断面地形较大幅度的变化。     

河相关系中的极值假说及其应用

在对各种用于研究水沙流的极值假说进行较为系统的综合和理论分析的基础上,并从形式上和应用上对现有几种主要的极值假说的分析和比较表明,最小能耗率极值(γQJ)_(min)假说是现行假说中较好的一个。文中还对与能耗率极值假说有关的一些其它问题作了分析。这些分析可以作为研究河型、河相关系等问题时的参考依据。     

钱塘江河口河床调整响应探讨

以钱塘江河口资料为基础，分析了河口挟沙水流的复杂冲淤行为和河床横断面形态对动力作用的复杂响应，表明钱塘江河口河床调整存在临界的动力条件和调整临界现象，继而探讨了潮汐河口的河相关系，为工程建设提供了参考。     

潮汐河口河床调整对水沙条件的响应探讨

以钱塘江资料为基础，分析了河口挟沙水流的复杂冲淤行为和河横断面形态对动力作用的复杂响应，表明河床高速存在临界的动力条件，继而探讨了潮汐河口的河相关系，为工程建设提供了参考。     

平原冲积河流及潮汐河口的河床形态

原文通过河槽具有最小活动假說建立起河床最小活动性方程式,从而使河相关系方程式中的三个未知数(H,B,V)获解.这比以前运用經驗关系求解是大大的进了一步,不过用什么河槽的稳定指标来表示河床最小活动性仍是值得研究的一个問題.     

渭河干流天水北道段造床流量分析及确定

河流来水量及与之相应的来沙量是决定河床形态的最主要因素，为建立河相关系，必须确定一个代表流量，即造床流量。笔者采用多种方法对渭河干流天水北道段造床流量进行分析研究，得出了较为合理的造床流量值。     

淮河中游河段河相关系研究

河相关系是冲积性河流的主要量化特征之一，也是河道整治规划的重要依据。本文充分利用已有的水文和地形测量资料，对淮河中游四个主要水文站代表的典型断面河相关系及河相系数进行初步的分析探讨，为淮河中游的河道治量提供必要的参考。     

滇西北纵向岭谷区并流三江河相关系研究

河相关系研究做为河流研究中一个重要的部分得到普遍的重视.本文基于滇西北纵向岭谷区并流三江典型水文站点建站以来至1987年历年实测水文泥沙资料,根Loepold和Moddock由冲积性河流总结出来的河相关系经验公式对实测水文泥沙料进行分析,并结合野外勘测河道形态资料综合分析,得出该河相关系经验公式在滇西北澜沧江等冲蚀性河流适用,并且公式中河相关系特征指数能很好的反映山区河流窄深的特性.此外,对河相关系特征指数演变的研究表明其主要受控于洪峰流量所决定的过水断面形态.该研究着眼河相关系理论的扩展,并为滇西北向岭谷区并流三江的河道综合整治提供了科学依据.     

近20年来珠江三角洲网河区水文要素变化特征分析

珠江三角洲网河区水多沙少,河势基本稳定,但近20年来的大规模采挖河床泥沙,在很大程度上改变了网河河床演变的过程,这种改变已远远超过和涵盖了同期河流自然演变的程度,尤其是大规模人工采砂引起河床普遍大幅度下切,从而引起网河区水文要素发生相应变化。该文主要从大断面、平均潮位、平均低潮位、平均高潮位、洪水情况及网河分流比等方面,探讨珠江三角洲网河区水文要素变化的特征。