黄河濮阳段防洪保护区洪水风险分析

绘制洪水风险图是实施洪水管理的重要手段之一。以黄河下游防洪形势最为复杂的濮阳河段为研究对象,基于MIKE21FM模型,模拟分析该河段的三处堤防分别出现溃决后溃堤洪水在防洪保护区内的演进过程,绘制三处溃口的最大淹没水深分布图,并通过糙率敏感性分析说明了模拟结果的合理性。相关成果可为防汛指挥部门制定相应的防洪减灾措施提供科技支撑,建模方法也可为模拟该河段的其他溃口提供参考。     

非稳定温度场对坝体孔口应力的影响

混凝土重力坝正常运用情况下主要承受自重、水压力、泥沙压力、扬压力和温度荷载,温度荷载对坝体孔口应力的影响很大。与大坝接触的外界气温和水温为年周期变化的非稳定温度场边界,经过几十年的运行,可以认为坝体边界混凝土温度也为年周期变化的非稳定温度场。选取三门峡大坝3#溢流坝段为模型,采用三维有限单元法,按不考虑和考虑温度荷载两种情况,运用ANSYS软件将不同月份的温度场与静力场进行耦合计算,对3#溢流坝段的深孔与底孔进行了应力分析。分析表明,孔顶和孔底在较冷月份表现为拉应力,且超过混凝土的抗拉强度,故需在孔口周围配筋,在孔口运行过程中要保证钢筋不被裸露或侵蚀。     

基于无人机航测的黄河冰凌监测试验研究

冰情监测是黄河防凌决策、水资源优化调度、水工程运行管理的关键环节。随着相关学科的不断发展,现代科技对数据质量要求越来越高,传统方法已不能满足冰情监测的实际需求。采用无人机航测方式,利用其安全高效、人力成本低、可迅速发现凌汛险情及堤防病害等特点,对黄河易发凌汛险情的内蒙古河段进行了多架次的航测。结果表明,所采用的中遥Ⅱ型无人机较好地实现了在复杂环境下的航测过程,冰情数据结果全面、准确,为黄河凌汛险情的预测预报提供了参考,为确保黄河防凌安全发挥了积极作用。     

黄河流域（片）洪水风险区划编制实践与思考

黄河流域及西北诸河片洪水风险区划编制是水旱灾害风险普查的一项重要工作。基于黄河流域及西北诸河区洪水风险区划和洪灾防治区划编制工作实践,依据黄河流域片洪水灾害特点,提出了流域层面洪水风险分析评估方法,分析了流域洪水风险程度和分布特征,针对洪水风险评估方法、成果管理和应用提出了对策建议。     

冰盖对层流垂线流速分布的影响研究

冰盖下的缓慢水流流动可近似为两平行斜板间的层流流动,这为求解冰下层流的垂线流速分布提供了理论基础。采用理论分析的方法对明渠层流及冰下层流的垂线流速分布进行了比较,发现二者的垂线流速分布均可用统一形式的抛物线型公式表示。其中,明渠层流的垂线流速分布可完全确定,冰下层流的垂线流速分布则会因水流纵向压强梯度的不同而不同。同时,冰下层流同一水深处的流速、垂线平均流速、最大流速、单宽流量、流速梯度的最大值均小于明渠层流对应值。结果表明,冰盖通过影响垂线流速分布来影响过水断面的流量,造成流量及输水效率大幅降低,为保证冬季输水渠道的输水效率,应尽力避免冰盖的不利影响。     

新形势下堤防工程管理存在问题与对策探讨

在对堤防工程管理和国内外研究现状调研的基础上,分析了堤防工程管理存在的主要问题,从堤防工程的自身特点、法规体系、技术支撑等方面剖析了原因,提出了强化堤防工程风险—生态—文化一体化管理理念、为建设幸福河提供安全保障的管理目标,并从法规体系完善、关键技术研发、两个抓手落实、监管平台建设等方面探讨了新形势下的堤防工程管理对策和建议。     

黄河封冻期河冰的劈裂性能试验研究

为研究黄河河道内天然河冰材料的力学性能,采用巴西圆盘劈拉试验方法,对黄河天然冰的劈拉强度和断裂韧度进行试验研究。试验过程中,冰样的控制温度分别为-3、-5、-7、-10、-15℃,冰样直径分别为60、70、80、100 mm。试验结果表明:温度在-15~-3℃范围内,黄河冰的劈拉强度随着温度的降低逐渐增大,断裂韧度随着温度的降低先减小,而后逐渐增大。此外,当冰样直径在60~100 mm范围内时,黄河冰的劈拉强度具有一定的尺寸效应,随着试样尺寸的增大,黄河冰的劈拉强度逐渐减小,而断裂韧度没有明显的变化。     

黄河泥沙资源利用的辩证思考

应用马克思主义认识论的系统观、发展观、矛盾观,从黄河泥沙资源利用的战略定位、规划、市场需求和产业化等角度对其现状进行了分析,审视辨析了黄河泥沙资源利用进程中战略定位的高与低、泥沙利用的准与禁、产业化的利润与风险、利益分享的远与近等对立矛盾;在"拦、排、调、放、挖"治黄战略的基础上,提出了"拦、排、调、放、挖、用"的黄河泥沙综合处理新思路。     

暴雨条件下小型水库预警模式研究

暴雨来临前,为提前预警小型水库坝前水位,充分准备防洪调度及抢险方案,基于历史降雨资料及设计资料,采用降雨-径流模型,预测不同暴雨强度条件下的坝前水位,分析水位变化对大坝的影响,最后构建气象预报-水位预警-防洪抢险三位一体的小型水库汛期安全预警模式。该模式可以解决小流域内水库安全度汛的问题。以花果山水库为例,根据该小流域内近50 a的降雨资料,预测基于灰色理论的流域内小尺度预报的2018年暴雨、设计暴雨和基于国家气象部门大尺度预报的极端暴雨等3种模式下的坝前水位,对比分析得出极端暴雨条件下会有漫坝风险,同时提出了该水库蓝色、黄色、红色三级水位预警方案以及应对不同水位预警的应急调度及抢险措施。     

ADCP技术在黄河河道冰下流速监测中的应用

为提高封冻期冰下流速测验效率,在黄河头道拐河段,利用ADCP开展了黄河封冻期冰下流速野外监测试验,获取了大量的断面冰下流速有效数据。结果表明:ADCP可以完成对黄河封冻期冰下流速的监测;与走航式ADCP相比较,H-ADCP不存在上、下各50 cm的测量盲区,可以完整地采集到断面冰下垂线流速数据;在冰期人工测流非常困难的情况下,ADCP冰下测流是一种值得尝试的新方法。