2007～2008年度龙、刘水库用于黄河宁蒙河段防凌作用分析

依据龙、刘水库防凌运用40a的资料,2007～2008年度凌汛期兰州站下泄水量虽较多,但仍处于较常见范围之内;该年度流凌、封河初期、稳封期、开河期流量控制符合水库防凌调度基本要求。流凌初封期下泄流量比较理想,稳封期比近9a平均偏大110m3/s左右。开河期控泄力度不足。在头道拐站过流能力较小情况下,兰州站从1月中旬流量缓慢递减率和总量偏小,三湖河口站上下河段槽蓄水增量在2月持续增加,至3月中旬最大,加重了开河期负担。在开河前夕三湖河口站槽蓄水释放强度大,导致凌灾发生。     

黄河内蒙古杭锦旗独贵塔拉奎素段凌汛期溃堤原因分析

2008年3月20日凌晨内蒙古杭锦旗独贵塔拉奎素段黄河大堤发生溃堤,直接经济损失达69 120万元。造成此次溃堤灾害主要有两个原因：①黄河内蒙古河段河道主槽淤积严重,堤防标准低;②槽蓄水量大量释放,使三湖河口水位持续上涨,大堤长时间处于高水位的浸泡之中。提出一系列防御和减轻黄河内蒙古河段凌灾损失的工程与非工程的建设措施。     

防凌期宁蒙河段流量演进的分期分河段混合算法研究

防凌期河道流量演进受复杂凌情影响,研究成果少.在分析防凌期流量演进特点的基础上,考虑封开河日期、槽蓄水增量、气温等凌情影响因子,提出了分期分河段的混合算法以改进传统演进方法.以宁蒙河段为例,考虑流量传播时间,分为稳定封冻河段、不稳定封冻河段,分畅流期、封河期、封冻期、开河期,采用混合演进算法对宁蒙河段各断面的流量进行计算.结果显示,采用分期分河段的混合算法演进流量的精度大大提高,验证了混合算法的合理性、可靠性.     

浅谈黄河下游的河道治理

一、下游河道的特性及现状桃花峪以下为黄河的下游河段。山东高村以上为典型的游荡型河段，河道宽浅，水流散乱，主流摆动不定，对防汛，灌溉引水都不利。高村以下河段，河道逐渐变窄，尤其文山以下河段两岸大堤间距过窄泄洪能力小，安全泄量只有8000m3／s左右，对防洪极为不利。下游河道从1855年改道以来，1961～1964年由于三门峡水库的汛期蓄水运用使河道冲刷外，其余年份均表现为淤积，使河床高程进一步抬高，成为一条地上悬河。黄河下游防洪是以花园口站流量22000m3／s为防御标准，经过河道调蓄作用到孙口站流量约为17000m3／s，需启用…     

基于VIKOR扩展法的黄河冰凌灾害风险评估模型

为提高黄河冰凌灾害风险评估的合理性和准确性,提出了一种基于VIKOR扩展法的评估方法,并将其应用到黄河宁蒙河段的巴彦高勒—三湖河口、三湖河口—昭君坟和昭君坟—头道拐3个分河段的冰坝灾害风险评估中。依据传统多准则妥协解排序法(VIKOR)的基本思路,结合区间灰数的运算法则,计算各时间段各分河段的评价值,用动态区间灰数加权平均算子进行集成,得到各分河段的整体评价值,最后建立可能度矩阵,利用排序公式对各个分河段发生卡冰结坝的可能性进行排序。结果表明,昭君坟—头道拐河段最易发生卡冰结坝,巴彦高勒—三湖河口河段、三湖河口—昭君坟河段次之。该结果可为黄河宁蒙河段的防凌防汛提供借鉴。     

基于灰关联的黄河冰凌灾害风险评估研究

考虑到黄河水文信息的灰色特性和评估者的心理行为,提出了一种基于后悔理论的灰关联评估方法,并将其应用于黄河巴彦高勒、三湖河口和头道拐3个河段的冰塞灾害风险评估中。首先定义了欣喜-后悔值函数,并计算各河段的欣喜-后悔值;然后以欣喜-后悔值最大原则建立优化模型,得到属性权重向量;最后以各河段的欣喜-后悔值大小进行排序。结果表明,三湖河口最易发生冰塞,巴彦高勒、头道拐次之,这个排序结果可为黄河防凌提供借鉴。     

万家寨水库上游新增二线黄河大桥防凌试验分析

主要从河道上新增建的准格尔二线黄河大桥对万家寨水库防凌的影响方向着手,试验研究了桥梁建成前后,新老桥上下游所形成冰坝的形态、冰坝壅冰壅水情况及其影响范围,通过沿程铺冰及是否增加岸冰进行对比分析,从而为修建新桥的合理性提供依据.     

堆积体对不同比降河流壅水影响研究

河流中大型堆积体的存在,引起河道局部过流面积的减小,从而导致上游壅水,引起上游局部河段水位抬高,在堆积体附近则产生局部较大的附加比降,造成水位的急剧跌落。通过水槽试验研究了不同堆积体尺度条件下的河道壅水影响特性。探讨了不同主河道河道比降(水动力条件)下的最大壅水高度、附加比降的变化规律。结果表明:相对壅水高度随堆积体尺度增加而加大,与主河比降存在正相关关系,但进入急流以后,比降影响将削弱。对试验资料进行参数拟合,给出了不同水动力条件下的相对壅水高度与阻水率间的相互关系。分析了急、缓流条件下堆积体阻水特性在物理机制上的差异。     

断面法计算宜昌至枝城河段河道冲淤量的合理间距

在实测1∶10 000水下地形资料的基础上运用不同断面间距(200、400、800、1 600和3 200m)计算了三峡水库蓄水后坝下游宜昌至枝城河段的河道冲淤量,分析了宜枝河段常测固定断面布设的合理性.研究结果表明,该研究河段布置的51个常测固定断面基本能控制地形变化,有较好的断面代表性,可不进行断面加密;河槽槽蓄量采用锥体法和梯形法计算差异很小,两种方法均能满足要求;槽蓄量计算若要达到一定的精度,在弯道、汊道、河道急剧放宽和束窄的河段断面间距不宜过大.通过比较宜枝河段不同断面间距全河段河槽冲淤量(包括枯水、平滩和洪水河槽),认为对宜枝河段而言,断面间距不大于2倍河宽即能满足精度要求.     

长江口河段近期冲淤演变过程及未来趋势预测

随着三峡及其上游梯级水库的相继运行使用,长江中下游输沙量锐减,坝下游河道发生长时段、长距离的冲刷,并快速向河口地区发展。研究长江口近期冲淤演变过程及主控因子,并对未来演变趋势进行合理可靠的预测,是当前河口演变及治理研究的一大难题。利用GIS方法定量分析了长江口河段(徐六泾至横沙)1997年以来的冲淤演变特征,在此基础上使用经充分率定和验证后的长江口年代际冲淤演变数学模型(Delft3D),预测至2030年和2050年长江口河段冲淤演变趋势。根据实测冲淤过程定量分析可知,1997—2015年长江口河段局部河势发生显著调整,整体呈冲刷下切态势,冲刷强度随来沙量减少而增大;其中,2010—2015年年均净冲刷量达0.75亿m3,且冲刷主要分布于10 m以下的深槽,浅滩以淤积为主。数值模拟预测结果表明:现状来沙量(1.25亿t/a)条件下该河段2015—2030年保持强烈冲刷;2030—2050年冲刷有所减弱,但在极端低来沙量(1.00亿t/a)条件下维持强烈冲刷,且存在由"淤滩刷槽"转变为"刷滩刷槽"的趋势。在自然条件及人类活动的双重影响下,河口冲淤演变过程复杂多变,作者所给出的演变趋势预测结果可为长江口综合整治提供技术支撑。     

黄河冰凌特点及防治措施

黄河冰凌灾害的严重性和特殊性历来受到学术界的高度关注.分析了黄河凌汛形成的机理,探讨了冰凌形成,封河、开河及冰塞、冰坝形成的过程,针对凌情变化的因素,提出了凌汛防治的工作措施和非工程措施,旨在提高人们对当前黄河冰凌灾害的认识,以更好推进黄河冰凌灾害的研究与防治工作.     

牡丹江长江屯站2009年1月冰坝特征及其成因分析

对牡丹江长江屯站2009年1月5~7日形成的冰坝的概况、河道特性、冰坝特征及成因进行分析,以期为冰坝预测及凌汛分析等相关研究提供参考。     

黑龙江冰坝研究综述

根据历年冰坝凌汛及灾害调查资料和观测成果,综述了黑龙江上游历年冰坝凌汛发生情况,冰坝河段水文气象特征和河道特性,分析了冰坝成因研究和预报方法的进展,并阐述了冰坝凌汛灾害和防治措施.     

金沙江白格堰塞湖溃决过程数值模拟

2018年10月10日和11月3日，在我国四川省与西藏自治区交界处的白格村同一位置连续发生两次滑坡，完全堵塞了金沙江形成堰塞湖。由于“10?10”滑坡形成的堰塞湖水位抬升迅速，堰塞湖于10月12日自然漫顶溃决。“11?03”滑坡堵塞了“10?10”堰塞体溃决形成的流道，形成了更大的堰塞湖，鉴于客观条件允许，采取了开挖泄流槽降低堰塞湖溃决水位的措施，至11月12日，堰塞湖发生漫顶溃决，溃口洪水峰值流量为31000m3/s。由于“11?03”白格堰塞湖溃决案例拥有较为完整的实测资料，为堰塞湖溃决过程的研究提供了宝贵的基础数据。基于堰塞体的溃决机理，建立了可考虑堰塞湖的水动力条件、堰塞体的形态和材料特征的堰塞湖溃决过程数学模型。模型采用宽顶堰公式模拟溃口洪水流量，并根据堰塞湖入湖和溃口流量以及堰塞湖的水位-湖面面积关系曲线确定堰塞湖水位的变化；采用基于水流剪应力和堰塞体材料临界剪应力，并可考虑宽级配堰塞体材料特性的冲蚀公式模拟材料的冲蚀过程；假设溃口在纵向下切和横向展宽过程中坡角保持不变，采用极限平衡法分析溃口在发展过程中发生的边坡失稳；采用按时间步长迭代的数值计算方法模拟堰塞湖溃决时的水土耦合过程。采用建立的模型对“11?03”白格堰塞湖溃决案例进行反演分析后发现，模型计算获得的溃口流量过程、堰塞湖水位变化过程、溃口发展过程与实测值基本吻合。参数敏感性分析表明，冲蚀系数对溃决过程具有重要的影响，残留坝高通过影响下泄库容也对溃决过程产生作用；另外，开挖泄流槽可降低堰塞湖溃决时的库容，从而对溃口流量过程产生影响，是降低灾害损失的有效手段。     

护坡工程静冰压力分析

在寒冷地区,水工建筑物经常会受到冰盖层冰压力的侵害和威胁,而护坡工程往往首当其冲,由于在设计时对冰压力估计不足,致使某些护坡遭受冰压力的作用而损坏.研究了计算护坡工程静冰压力的方法,可为高寒地区的堤坝护坡工程设计提供依据.     

流冰碰撞下桥墩安全的有限元分析

运用有限元软件ANSYS/LS-DYNA对流冰碰撞桥墩的过程进行了仿真模拟.分析了不同尺寸流冰碰撞桥墩的情况,计算得出了在水深5 m、流冰运动速度1.5 m/s、流冰厚度0.3 m的情况下,致使桥墩破坏的最小流冰尺寸为4 m×4 m.该结果可为冰凌灾害防治工作提供参考和指导.     

自然冰冻对松花江冰与水中硝基苯分配的影响

为了解松花江水中硝基苯在自然冰冻情况下的归趋,在冬季室外自然气候条件下进行硝基苯水样冰冻实验,并且对松花江达连河断面主河道冰层中硝基苯含量进行分层检测.结果表明,在水样全部结冰情况下,冰中硝基苯质量浓度(以融化后水中硝基苯质量浓度计,下同)与原水样中硝基苯质量浓度比值与冰冻速度没有明显关系,其比值一般在0.47~0.80;而在水样不完全结冰情况下,结冰速度对硝基苯在冰相与水相中的分配比具有显著影响,快速结冰时分配比为0.21,慢速结冰时仅为0.050.冰冻过程中水中硝基苯逐渐被浓缩,部分硝基苯挥发到大气中.污染带流经达连河断面所结冰的各个层位中硝基苯质量浓度均远远低于国家《地表水环境质量标准》(GB3838—2002)限值.     

冰冻条件下水中硝基苯的变化

为了解松花江水中硝基苯在自然冰冻情况下的归趋,进行了硝基苯水样的冰冻实验.同时对松花江达连河断面主河道上冰层中硝基苯含量进行了分层检测.冰冻实验结果表明,在水样全部结冰情况下,冰中硝基苯浓度(以融化后水中硝基苯浓度计,下同)与原水样中硝基苯浓度比值与冰冻速度没有明显关系,该比值一般在0.47～0.80间;在水样不完全结冰情况下,结冰速度对硝基苯在冰相与水相中的分配比具有显著影响,快速结冰时分配比为0.21,而慢速结冰时仅为0.050.冰冻过程中水中硝基苯逐渐被浓缩,部分硝基苯挥发到大气中.污染带流经达连河断面时所结冰的各个层位中硝基苯浓度均远远低于国家《地表水环境质量标准》(GB 3838-2002)限值.