黄河内蒙古河段主槽萎缩原因和对策分析

近20年来，黄河内蒙古河段处于持续淤积状态，从而使主槽严重萎缩。分析1960～2006年典型断面输沙量资料认为，淤积在该河段的泥沙主要来自十大孔兑流域和乌兰布和沙漠。由于1986年以前来水条件（特别是汛期洪水条件）较好，故河床淤积量不大；1987年以后，来水偏枯和洪水减少等使区间来沙对内蒙古河段淤积的影响凸现。龙羊峡和刘家峡水库的调洪运用是造成该河段汛期水量和洪峰流量减小的主要人为原因。要改善内蒙古河段主槽萎缩形势，一方面要调控进入宁蒙河段的洪水量级尽可能达到1500~2000m3/s以上，另一方面要加强该区间重点产沙区的水土流失治理，并调整孔兑入黄方式。     

小浪底水库运用后黄河下游河床调整规律

小浪底水库的运用改变了坝下游的水沙条件,引起了黄河下游河道的再造床过程,给防洪及滩地利用等带来了一系列影响。利用黄河下游1999—2015年水沙及断面地形等实测资料,分析了近期黄河下游河床的调整过程及特点:1进入下游河道的年均沙量仅为0.88亿t,累计河床冲刷量达18.7亿m3,其中游荡段冲刷量占总冲刷量的72%,在冲刷过程中河道纵比降变化不大,河床粗化较为明显,床沙中值粒径由建库前的0.06 mm增大到水库运用后的0.15 mm;2河床断面形态调整较为显著,下游各河段调整均表现为向窄深方向发展,其中游荡段主槽展宽较为明显,平滩河宽由1999年的943 m增大到2015年的1 275 m,过渡段及弯曲段的平滩河宽调整较小,此外各河段平滩流量也显著增大,游荡段、过渡段、弯曲段平滩流量分别由1999年汛后的3 229、2 339、3 080 m3/s增大到2015年汛后的7 126、4 864、4 721m3/s;3河床平面形态总体保持稳定,各河段深泓摆动幅度均有所下降,其中游荡段的年平均深泓摆动幅度由建库前的234 m降低到水库运用后的123 m;4河段尺度的平滩河槽形态参数(如平滩河宽、平滩水深、平滩面积、平滩流量)及深泓摆动强度与水库运用后前4 a平均的水流冲刷强度密切相关。     

2012年黄河内蒙古河段汛情及抗洪抢险

2012年汛期,黄河干流内蒙古段发生了1981年以来最大洪水,内蒙古自治区防指超前部署、主动应对、科学决策,经过沿黄广大干部群众的共同努力,取得了抗洪抢险的全面胜利,积累了宝贵的经验。介绍了2012年汛期黄河内蒙河段的雨水情、汛情、险情、灾情及面对险情采取的抗洪抢险工作情况。     

黄河内蒙古河段防凌形势及对策

分析了黄河内蒙古河段的地理地形条件、气候特征及水沙特性,指出该河段存在主河槽持续淤积,过流能力下降,汛期小流量、高水位现象时有发生,凌汛期冰塞、冰坝现象频繁发生等问题。为解决这些问题,建议:①调整刘家峡水库现有的运用方式;②尽快修建大柳树水库。     

黄河下游宽河段河床边界条件变化特征分析

受水沙条条件及人类活动的共同影响，黄河下游河床边界近年来发生了很大变化，通过对不同时期下游卫星照片、地形资料及河道横断面变化的分析，阐明了河道不同部位边界条件的变化特征：与50年代相比，近年来水河槽尤其是主槽过洪宽度和过水面积明显减小，原本开敝通畅的滩区受生产堤及拦滩道路、渠堤的影响变得封闭不畅，滩唇高仰、堤河低洼的局势进一步加刷。     

黄河下游河段平滩流量计算及变化过程分析

黄河下游不仅断面形态复杂,而且主槽形态特征及过流能力沿程变化较大。因此采用河段平均的特征变量来描述主槽形态及过流能力更具有代表性。本文提出了基于对数转换的几何平均与断面间距加权平均相结合的方法表示河段平均的主槽特征变量,计算的河段平滩宽度、水深、面积及流量恒满足水流连续条件。采用该方法计算了1960-2006年中典型年份花园口至高村游荡河段的平滩流量。结果表明河段平滩流量能从总体上综合反映游荡段主槽的过流能力,且其变化幅度远小于断面平滩流量。分析了河段平滩流量与所在河段冲淤量的关系,并建立了河段平滩流量与进口断面两年平均的汛期流量及来沙系数的相关关系。计算了近期黄河下游各河段平滩流量的变化过程,所得结果较好地描述了平滩流量在高村至艾山河段较小,在其上游游荡段及下游弯曲段相对较大的驼峰现象。     

黄河内蒙古河段冲淤量评估

通过实测断面资料、来沙量资料和同流量水位的变化等,对黄河内蒙古河段的冲淤量分别进行了估算,其结果基本一致。综合分析表明,1986-2004年内蒙古三盛公—头道拐河段年均淤积量为0.616亿t是基本可靠的,而主槽的淤积量占全断面的80%以上。总体看,这一数值可以反映1986年龙羊峡水库运用以来内蒙古河道的淤积情况。     

黄河濮阳段河床演变分析

在对黄河下游来水来沙条件及张堂—高村河段主溜线、来沙系数、典型横断面宽深比进行分析的基础上,探讨了濮阳河段水力、泥沙因子间的关系,研究了主溜流路变化及横断面调整的特点。结果表明:河道整治工程的修建使主溜摆动范围明显减小,在改善河势的同时塑造了新的河床形态;在现有工程布局下,整个河段河势大体上得到了有效控制;应进一步完善现有河道工程,增强对濮阳河段河势的控制能力。     

1997—1998年度黄河内蒙古河段凌汛特点及成因分析

１９９７－１９９８年度黄河内蒙古河段凌汛出现了“两封两开”、槽蓄水量大、开河水位表现高的特殊情况，根据内蒙古河段所处的地理位置、河相特点，分析发当年度特有的水力条件和热力条件及产生凌汛的原因，并根据实地查勘情况对如何减免内蒙古河段凌灾提出了建议。     

黄河内蒙古河段防凌防洪运用方式研究

从分析龙羊峡、刘家峡两水库运行前后内蒙古河段的凌汛特点、水沙条件变化规律入手,对黄河内蒙古河段的防凌需求和防洪需求进行了研究。结果表明:在防凌方面,封河期河道流量应维持在650~700 m3/s,在稳封期流量逐步递减,开河期流量应维持在450~500 m3/s,需要防凌库容8.31亿~11.04亿m3;在防洪方面,内蒙古河段调水调沙控制指标以流量维持在2 500 m3/s左右、持续时间约12 d为宜,需要水量25亿m3,扣除调水调沙时期河道平均流量并考虑区间引水和支流来水,要实现宁蒙河段的调水调沙指标,还需要补水约19.5亿m3。     

黄河内蒙古段冰情变化特性的统计分析

运用数理统计理论的相关分析方法,对黄河内蒙古段冰情时间序列自身以及对它有一定影响的水文气象序列之间的相关关系进行了分析和检验。结果表明:冰情时间序列在长期变化中都存在一定的自相关性;冰情与水文气象要素存在一定的互相关性,影响冰情的主要因素有流量、温度和风速。     

黄河内蒙古段干流水面蒸发量变化特征

采用气象趋势系数和气候倾向率方法,分析了黄河内蒙古段河道形心点处E601蒸发皿蒸发量的变化特征,并计算了近55 a黄河内蒙古段水面蒸发量。结果表明:黄河内蒙古段年、季水面蒸发量均呈减小的趋势;多年平均水面蒸发量为3.27亿m3,其中春、夏两季的蒸发量在全年蒸发量中占主导地位;水面蒸发量的变化趋势是由气象因子综合作用所致,并不随着气温的升高而增大。     

黄河内蒙古段水质动态变化分析

为了研究黄河内蒙古段水质变化情况,于2004～2007年分别对黄河内蒙古段4个断面的水质指标进行了4次监测.采用基于因子分析的主成分分析方法,将黄河水质参数概括为3个主要成分,并分析各主要成分的含量及其时空变化规律.结果表明:黄河内蒙古段水质下游较上游好;平水期较丰水期好.     

黄河内蒙古河段应急分洪区设置与运用研究

通过总结近期凌灾实测资料,分析提出黄河内蒙古河段近期凌灾的主要特点是卡冰结坝增多和决口频繁,而河槽持续淤积萎缩是卡冰结坝增多的重要原因,凌汛水位屡创新高是堤防决口的重要因素。统计历史上易发生卡冰结坝位置的分布情况,论证了应急分洪区的设置及其合理性、可行性,根据凌灾特点和分洪区情况,提出了防凌预警水位和防凌临界水位,并通过研究河道槽蓄增量及其他影响分洪因素,提出了启用应急分洪区的条件和指标。     

黄河内蒙古段河道萎缩特征及成因

通过实测资料分析了内蒙古河段20世纪90年代以来出现的河道淤积量增加、同流量水位抬升、平滩流量减小、河槽过流能力降低等不利局面。结果表明:平滩流量和同流量水位的变化与径流量和洪峰流量的关系密切,当年径流量在200亿m3以下、洪峰流量小于2 500 m3/s时具有明显的线性变化规律;1986年以来洪峰流量的大幅度减小,年径流量特别是汛期径流量的减小是平滩流量减小和同流量水位抬升的主要原因。     

黄河内蒙古段输沙用水量分析

根据1953-2004年黄河宁蒙河段下河沿、石嘴山、巴彦高勒、三湖河口、头道拐5个典型水文站的水沙资料,分别用榆沙量法、含沙量法及冲淤比修正法对内蒙古段的输沙用水量进行了计算,并对黄河内蒙古段各典型水文站汛期单位输沙用水量与汛期水沙条件的关系进行了分析.结果表明:1953-2004年内蒙古段各站全年、汛期输沙用水量均随时间呈明显的减小趋势,1987年后各站汛期输沙用水量已不足刘家峡水库运用前的50%,而非汛期输沙用水量随时间的变化较小;各站汛期单位输沙用水量与汛期平均流量、含沙量存在相关性较好的降幂级数关系;在汛期,若巴彦高勒-头道拐区间各站平均含沙量大于9 kg/m3、单位输沙用水量小于200 m3/t,则该河段均发生淤积;若含沙量小于4 kg/m3、单位输沙用水量大于400 m3/t,则该河段均发生冲刷;若含沙量为4～9 kg/m3、单位输沙用水量为100～400 m3/t,则该河段淤积比随汛期单位输沙用水量的增加而增大.     

黄河内蒙古段封冻期垂线流速分布规律分析

对黄河内蒙占段巴彦高勒、三湖河口、头道拐3个水文站整个封冻期盖面冰下垂线流速分布演变规律进行了分析,并就封冻期常规测流采用的1点法、2点法、3点法计算垂线平均流速的误差进行了评定。结果表明：①立封河段封冻时滞留在冰底的冰花,位于主流的部分在3～5天内消失,位于主流边的部分在15天左右消失,小流速或靠岸边的部分到封冻后期消失;②立封河段在封冻初期,最大垂线流速位置往往出现在相对水深0．6～0．8处。随着冰底粗糙度的减小和冰花的消失,最大垂线流速位置约40天后上移至相对水深0．4处,之后不再上移,各层的流速梯度随着冰底愈来愈光滑在逐渐变小;③从封冻初期到开河前,平封河段的最大垂线流速位置一直保持在相对水深0．4附近,但封冻初期、中期、后期的流速梯度各不相同,初期大,中期次之,后期变小;④封冻期有效水深在1．50～2．00m之间;⑤半深流速系数在封冻前期变幅较大,在封冻中、后期趋于稳定;⑥在封冻后的15天内,流量测次的间隔时间不宜过长,一般以3天左右为宜;在封冻中、后期可根据水位的变化布置测次。