高含沙水流长距离稳定输送条件的分析

原文前言中写道“……一些学者还提出了利用高含沙水流的特点治理黄河的设想.在这里,高含沙水流在什么条件下才能长距离输送是一个关键问题.本文对黄河中下游五十至七十年代以来发生的七场主要高含沙洪水进行了统计和分析,……探讨了维持高含沙水流长距离输送必需保证的条件”.因该文涉及到我提出的“小浪底水库伪一相流高含沙水流调沙放淤方案”(以下简称“方案”)能否长距离输送泥沙,能否根治黄河.细读之后,感到有必要对该文提出几点讨论意见,经过讨论,共同提高,在一些重要论点上渐趋统一,希望能为根治黄河起到促进作用.     

对《黄河高含沙水流运动规律及应用前景》一书的介绍

黄河是世界闻名的泥沙最多、治理最难的大河。近年来,随着上游大型水库的陆续建成,上、中游工农业用水的迅速增长,汛期进入黄河下游的水量大幅度减少,高含沙水流出现的机遇日益增加。因此,研究减少河道淤积和抑制河床抬高成为当前黄河治理工作中一个迫切需要解决的问题。高含沙水流具有众多不同于少沙水流的特点,如何掌握和利用这些特点,寻求将高含沙水流     

黄河山东河道输沙特性分析

通过分析河型相同的山东黄河河道以及黄河支流渭河、北洛河高含沙洪水的输沙特性,同时考虑到含沙浓度增加将使粗颗粒的沉速大幅度降低与为了保持流动的稳定性控制高含沙水流不进入层流所需的水流条件,得出如下结论:山东河道在流量4000～5000米~3/秒,可顺利输送含沙量400～900公斤/米~3的高含沙水流入海,充分利用山东河道存在着的巨大输沙潜力,是解决黄河下游泥沙问题的方向。     

黄河下游河道输沙泄洪机理、能力及治理前景

经过我国几代人对黄河泥沙输移的研究和实践,认识已有重大突破。围绕黄河高含沙水流运动规律及应用前景这个中心,研究了高,低含沙水流运动规律多方面问题,为多沙河流防洪规划提出了新的指导原则。其中黄河下游可以利用高含沙洪水输沙入海,窄深河道洪水的非恒定性输沙泄洪机理是新的治黄主张的理论基础。     

过渡区光滑明渠高含沙水流阻力的试验研究

本文通过水槽试验,研究了高含沙水流过渡区的减阻问题,获得了输送黄河花园口的高含沙水流的最佳浓度约为400kg/m~3的结论.     

两种毛细管粘度仪的对比试验

高含沙水流基本特性的研究表明,浑水流变特性与清水有明显的不同。这是高含沙水流流动、输沙、冲淤等特异现象产生的重要原因之一。因此,流变特性的测验是高含沙水流特性研究和实际工程计算中重要的一环。已往,在黄河干支流及实验室高含沙浑水     

黄河下游节水减淤的高含沙输沙方式商榷

本文回顾了近２０年有关利用高含沙水流解决黄河下游泥沙问题的研究过程，并节省输沙用水、人为产生高含沙水流、泥沙堆放地点等问题。认为通过小浪底水库对泥沙进行多年调节，产生有利的水沙组合，改进高村以上宽浅游荡河道为窄深河槽，再利用窄深河槽输送高含沙水流经的措施是解决黄河下游防洪、减淤问题的有效措施。     

黄河下游高含沙水流基本特性与输沙能力

采用理论研究和实测资料分析方法对黄河下游高含沙水流的基本特性进行了系统分析,得出黄河下游高含沙水流多属于两相非均质流,与一般含沙水流具有相同的运动规律的结论。采用达西阻力公式形式,给出了适用于黄河下游高含沙水流的悬移运动阻力坡降及推移运动阻力坡降计算方法。黄河下游高含沙水流经常处于不平衡输沙状态,这种不平衡输沙条件下的河段排沙比大小不能反映平衡输沙条件下的河段输沙能力。因此,探讨了河段纵坡J、横断面参数M及泥沙粗细组成对输沙能力的影响,给出了以河道形态参数表达的河道输沙能力关系。分别以花园口河段和艾山河段为代表分析了黄河下游上、下河段输沙能力大小的沿程变化,发现相同流量下,上段河道输沙能力为下段河道的1.3~1.4倍。本文成果对研究黄河下游高含沙洪水处理对策及水库调水调沙运用的效果具有一定理论意义和实际价值。     

黄河流域泥沙矿物成分与分布规律

黄河及其干支流经常产生高含沙水流,泥沙中矿物的成分及含量是影响高含沙水流性质的主导因素,粘土矿物颗粒含量对高含沙水流流变性质的影响,远大于颗粒粒径大小对流变性质的影响,粘土颗粒和阳离子之间的相互作用对高含沙水流的流变性质也有非常大的影响。通过对黄河及其支流地区12个地点进行采样分析,得出黄河及其支流地区泥沙基本来源于同一地区,次生矿物是在长期的、相同的环境条件作用下形成的。根据泥沙样本的粒径分布曲线和矿物成分及含量,建立了黄河及其支流泥沙粘土、非粘土矿物含量与中值粒径之间的关系,能够更方便、快捷、廉价地估算黄河及其支流粘土矿物的含量。     

高含沙水流长距离稳定输送条件的分析

黄河中游的干、支流上经常出现高含沙洪水.这类洪水,在某些情况下,能够在比降很平缓的河道中长距离稳定输送,有时还能对河床产生强烈的冲刷.不少单位曾对高含沙水流的特性和运动机理进行了研究~[1～5],一些学者还提出了利用高含沙水流的特点治理黄河的设想~[6～9].在这里,高含沙水流在什么条件下才能长距离输送是一个关     

高含沙水流长距离输沙机理与应用

高含沙水流在我国多沙河流中普遍存在，而对河道危害严重。本提出高含沙水流长距离输进机理与条件，在进一步研究高含沙水流不淤流速及输沙临界坡降的基础上·提出长距离高含沙输沙渠道的设计计算方法。以黄河下游水抄特性为背景指出天然河道及人工渠道输沙的异同，探讨了高含沙水流在泥沙处理、节约输沙用水等方面的应用前景。     

黄河下游高含沙水流输沙的可能性与制约因素

鉴于黄河历史上曾出现过主槽冲刷状态下的高含沙洪水,考虑到高含沙洪水的强大输沙能力,围绕黄河下游的高含沙洪水泥沙输送能力开展了研究,并对一般挟沙水流和高含沙水流的临界含沙量进行了定量计算。结果表明:天然条件下可实现使河道处于冲刷状态的高含沙洪水,其水沙条件具有一定的特殊性,特别是经过河道沿程天然筛选后的级配与含沙量需满足一定的条件;长距离输沙时,持续的高含沙历时也是远距离传播的必要条件之一。     

黄河高含沙水流的高效输沙特性形成机理(黄河下游河道存在巨大的输沙潜力)

利用黄河主要干支流渭河、北洛河、黄河下游及三门峡水库大量实测资料,结合高含沙水流流变特性分析得出:河道中的高含沙水流的阻力与低含沙水流相同,均可用曼宁公式进行阻力计算;由于黄河泥沙组成较细,d50=0.03~0.10mm,随着含沙量的增加颗粒的沉速大幅度降低,泥沙在垂线上分布变得更加均匀,当含沙量大于200kg/m3以后发生改变;从泥沙存在对水流结构,流速在垂线上的分布特性上分析,含沙量200kg/m3左右时输送最困难,并得到河道实测资料的证实。由于粘性的增大,粗颗粒泥沙在河道中也能顺利输送,洪水期实测含沙量可达800~900kg/m3,表现出高含沙水流的高效输沙特性;黄河下游艾山以下河段实测洪水的最大含沙量为200kg/m3,在流量2 000~3 000m3/s时,高含沙洪水均可顺利输送。利用河道输送高含沙水流入海的主要障碍是改造宽浅游荡河段为窄深稳定的河槽。     

平板上高含沙层流边界层的计算

我国北方地区,特别是黄河中游的干支流中,汛期经常发生高含沙水流.一至数次高含沙洪水挟带的泥沙量一般占全年的很大一部分.当高含沙水流能量不足以继续带动所挟带的泥沙运动时,一河泥浆将停滞下来,造成水库的严重淤积.为此,研究高含沙     

高含沙洪水基本特性及其对行洪的影响

采用实测资料分析和理论探讨相结合的方法,研究了黄河下游高含沙洪水过程及其对防洪的影响。研究结果表明,黄河高含沙水流具有明显的宾汉流体特征,具有较强的输沙能力。"04.8"高含沙洪水在下游演进过程洪峰流量沿程增大,峰形趋于尖瘦,沙峰滞后于洪峰。黄河高含沙洪水造成下游河道河势变化剧烈,防洪调度难度大,易发生异常高水位,严重威胁防洪安全。     

高含沙水流游荡型河道滩槽冲淤演变特点及机理分析

黄河下游游荡型河道河术逐年淤积抬升的众多影响因素中，高含沙洪水起着十分重要的作用，本文根据概化模型试验结果和野外实测资料，分析了高含沙水流游荡型河道滩槽冲淤演变特点，特别提出窄深河槽一方面由高含沙水流自身塑造，另一方面游荡型河道中由高含沙水流塑造的窄深河槽又表现出相对的不稳定性。     

高含沙水流的流变特性

黄河流域高含沙水流是由含沙水流、泥石流或泥浆组成的，其中含有大量的黏土或悬浮的细沙颗粒，它的流变特性很难掌握，呈非牛顿特性。对于高含沙非牛顿流体的研究，是通过使用与这种水流有相似黏滞性的高聚物来进行的，它的流速可以从颗粒图像测速仪的数据中反映。实验采用在黄河下游济南段河床上收集到的泥沙和在市场上买到的高岭土模拟的含沙水流，利用共轴圆柱流变仪和平行平板流变仪，开展了黏滞性实验、管流实验、明渠实验研究，实验观测内容包括摩阻系数、雷诺数、体积含沙量和平均流速。实验结果证实：①在两种流体中，黄河泥沙水流和高岭土水流摩阻水头损失系数都随含沙量增大而增大。当浓度为10％时，黄河泥沙水流和高岭土水流的摩阻水头损失系数分别是纯水中的1．3倍和1．28倍，黄河泥沙水流更高一点。     

浅谈山东黄河专业机动抢险队的建设与管理

黄河高含沙的水流特性及其所造成的地上“悬河”的河道形态，决定了黄河抗洪抢险难度大、要求高、专业性强，因此组建反应迅速、机动性强、能应付各种突发性险情的黄河专业机动抢险队，符合黄河抗洪抢险的实际，是防洪保安全的重要措施。本文依据山东黄河专业机动抢险队１...     

学术动态

由国际泥沙研究培训中心和清华大学水利系联合主办的“高含沙水流国际学术讨论会”于一九八五年九月十日至十四日在北京举行。有美国、加拿大、西德和苏联的外国学者五人,中国学者三十人出席会议。会上宣读论文二十二篇,其中外宾五篇。论文分为四个专题:(1)高含沙水流的物理特性,(2)高含沙水流的运动机理,(3)野外的高含沙水流现象,(4)泥石流、管道输送和高含沙异重流。     

黄河利用洪水排沙不必刻意拦粗排细

简要总结我国在黄河泥沙输移方面的研究成果,根据笔者多年的研究,得出如下结论:可以利用高含沙洪水输沙入海,适宜输送的不是低含沙量的水流,而是含沙量大于200 kg/m3的高含沙水流。黄河下游洪水期窄深河道多来多排的输沙特性是造成河道多来多排的机理,在低含沙水流时水流的流速达到1.8~2 m/s,床面进入高输沙动平整状态。不仅全沙如此,造床质泥沙(d>0.025 mm的粗泥沙)也存在着同样的输沙规律。小浪底水库的泥沙多年调节,充分利用下游河道的洪水输沙潜力输沙入海,是解决黄河下游泥沙问题和节省输沙用水的有效技术途径。平水年、枯水年小浪底水库不排沙,全部水量用于兴利和环境用水,利用洪水排沙不必刻意拦粗排细。