黄河内蒙古河段洪水期河道冲淤演变分析

分析了黄河内蒙古河段洪水的特征、洪水水沙搭配,探讨了洪水期河道冲淤演变规律,结果表明：①1958-2006年巴彦高勒最大洪峰流量呈减小趋势,年均洪水场次和每场洪水出现的天数均呈减小趋势,洪水过程变得矮小、尖瘦,大于平均流量出现的几率减小;②1987-2006年场次洪水的平均来沙系数为0.0081 kg.s/m^6,分别为1958-1968年、1968-1986年两个时段平均来沙系数的1.69和2.25倍,场次洪水淤积比例增大;③当洪水期平均流量大于1400 m^3/s或者含沙量小于7 kg/m^3或者来沙系数小于0.005 kg.s/m^6时河道发生冲刷,反之河道淤积;④要使洪水期河道不淤积,应控制来沙系数小于0.005 kg.s/m^6。     

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。     

黄河内蒙古河段洪水演进与冲淤模拟研究

研究洪水过程在黄河内蒙古河段的响应可为该河段的河道整治规划和黄河上游水资源开发方案的确定提供技术支撑。本文采用三维水沙数学模型,对黄河内蒙古巴彦高勒至头道拐河段开展了不同量级洪水过程的模拟研究。结果表明:洪水演进方面,现阶段巴彦高勒到头道拐的洪水演进时间较20世纪80年代有所增加,并维持在7～9 d;其中三湖河口以上河段河槽是主要的行洪区间;往下游发展,水流漫滩程度逐渐加大。河床冲淤方面,通过合适的水沙搭配和持续的洪水过程可实现该河段淤滩刷槽的有效调控;且主槽冲刷强度同流量之间存在非线性响应关系,并在流量2 500 m~3/s时输沙能力达到最大。此外,典型弯曲河段裁弯取直过程的模拟表明,持续的大流量洪水过程是实现局部河段自然裁弯的必要条件,通过裁弯取直可有效提高河段的输沙能力。     

海勃湾水库运行前后黄河内蒙古河段冲淤变化分析

为分析海勃湾水库运用以来下游河段河道冲淤变化情况,分别从几方面对河道进行纵向冲淤变化分析研究。     

黄河禹潼河段近期冲淤特性分析

在实地调研和对大量实测资料分析的基础上，对该河段近年来的冲淤特性进行深入分析后指出：该河段近年来河道淤积量尤其是主槽淤积量明显增加，导致滩槽高差减小，河槽排洪能力下降，已建工程防洪标准降低，工程临背差加大，险情发生频繁。     

黄河禹潼河段近期冲淤特性分析

在实地调研和对大量实测资料分析的基础上 ,对该河段近年来的冲淤特性进行深入分析后指出 :该河段近年来河道淤积量尤其是主槽淤积量明显增加 ,导致滩槽高差减小 ,河槽排洪能力下降 ,已建工程防洪标准降低 ,工程临背差加大 ,险情发生频繁     

黄河下游洪水期输沙用水量与河道泥沙冲淤分析

本文从１９７３－１９９０年，共选取１０６个洪峰时段。分析了洪水期，三门峡出库不同含沙量级中，输沙用水量与黄河下游河道泥沙冲调整的关系。所得成果对三门峡水库今后的运用，以及下游河道减淤均有参考价值。     

山东黄河挖河试验河段冲淤演变分析

本文分析了山东黄河挖河启动工程实施一年来的河道冲淤演变，在水沙条件接近90年代平均的情况下，挖河河段年回淤量占挖沙总量的54.8%，挖沙减淤比为1∶0.7左右。对其以上河段也有减淤作用。另外挖槽有吸引流势的作用，但没有改变洪水河势。从年内冲淤变化分析，挖河河段仍遵循弯曲性河道中过渡段河道洪淤枯冲的冲淤演变规律，但挖河使通水初期淤积发展加快，相对于不挖河时挖河河段淤积量增多。随着挖河河段回淤及出口以下河段的冲刷，挖河河段由淤积平衡转向冲刷，非汛期挖河河槽冲刷量较非挖河河段多。根据国内外挖槽回淤率分析，优化挖槽深度，减少挖槽与水流方向交角可以减少挖槽回淤率。     

黄河宁夏石嘴山河段冲淤演变及冰情分析

为研究近年来黄河宁夏石嘴山河段水沙冲淤变化及凌汛问题,对比分析了其河床冲淤演变趋势及冰情变化特征。结果表明,该河段冲淤变化不甚明显,主流一直靠近左岸运行,主河槽相对稳定,宽度变化不大,深泓点始终在起点距120 m附近;河床断面大洪水时期变化呈涨冲落淤,冲淤变化主要在主槽内进行,左岸滩地的冲淤变化较小,河道摆动迁移变化较小,水位相对稳定;近年来凌汛期最高水位超过伏汛期最高水位的情况有明显增加,河道汛期来水来沙有新的变化,今后不排除特殊情况下发生冰塞、冰坝的可能性,造成该河段凌汛期防凌任务日趋严重。     

山东黄河挖河试验河段冲淤情况分析

对１９９８年黄河河口段挖河固堤启动工程基本情况，１９９８年汛期来水来沙条件及挖沙河段冲淤演变情况进行了分析。在１９９８年水沙条件下，挖沙河段初期回淤较快，当回淤量占挖沙量的７７％时，挖沙河段达到总体输沙平衡。通过实测资料分析、物理模型试验与数学模型计算结果对比可以看出，挖沙以后挖沙河段回淤量较不挖沙时增加，但扣除挖沙量后，挖沙河段较不挖沙时少淤，挖沙减淤比为１∶０５左右     

近期黄河上游内蒙古段河岸冲淤变化特征与原因分析

通过连续4年对黄河内蒙古段河道28条大断面进行测量,提取测次间河岸蚀淤量,分析了2011-2014年间汛期和非汛期黄河内蒙古段河岸蚀退与淤进速率频率分布特征,以及河岸蚀退和淤进与水沙因子的关系。结果显示侵蚀性岸段占64%,平均蚀退速率0.147m/d;淤积性岸段占31%,平均淤进速率0.335m/d。不论蚀退还是淤进的速率频率分布都表现为明显的正偏,其对数值都呈现为正态分布。河岸蚀淤量统计结果显示河槽缩窄趋势近期已减缓。河岸蚀退速率与淤进速率都与流量成正相关,分析揭示河岸蚀退速率及淤进速率与水沙因子的关系主要是河岸蚀淤响应洪枯期流量变化而调整的结果。     

黄河内蒙古河段河床演变特征分析

针对近年来黄河内蒙古河段河槽淤积萎缩严重,防洪、防凌形势严峻的状况,从不同方面综合分析了巴彦高勒-头道拐河段河床冲淤演变特征.通过同流量水位变化分析了不同时期、不同水沙条件下各河段主槽冲淤变化,总体具有汛期冲刷非汛期淤积的特点,而汛期冲淤变化取决于洪水期的变化;依据输沙量法分析了内蒙古河段冲淤变化特点,进一步指出了不同河段淤积的原因;从不同时段河床形态的调整,揭示了河床冲淤随水沙变化而调整的规律;指出了不利的水沙条件是内蒙古河段主槽淤积萎缩、排洪能力大幅度降低的根本原因.     

干支流水沙对黄河内蒙古河道冲淤量的贡献率

根据大量实测资料,采用多元回归和偏相关分析等方法,分析了不同时期干支流水沙对黄河内蒙古三湖河口至头道拐河段冲淤量的贡献率。结果表明:1952-2012年长系列黄河干流径流量、输沙量和支流十大孔兑输沙量等3个影响变量对干流河道冲淤量的贡献率在汛期分别为20.6%、23.1%和56.3%;年内分别为24.8%、24.7%和50.5%。由此可以看出,十大孔兑来沙对该河段冲淤量影响最大,而干流水沙对该河段冲淤量影响程度相当。1960-1986年时段3个影响变量对冲淤量的贡献率分别为17.6%、17.4%和65.0%;而1987-2012年时段3个影响变量对冲淤量的贡献率分别为8.8%、14.7%和76.5%。由于1987-2012年时段干流来水量大幅度减少,从而导致十大孔兑来沙对该河段冲淤量影响程度进一步提高,贡献率达到76.5%。因此,要想减少该河段的淤积,首先要减少十大孔兑入黄沙量,其次要减少干流来沙和增加干流来水量。     

黄河内蒙河段水流数值模拟研究

针对黄河内蒙河段孔兑较多、洪水变幅较大、水文监测站点较少的实际情况,采用数值模拟方法,建立了内蒙河段水流数学模型,通过对模型的验证及孔兑入汇计算结果的分析,表明该模型可以真实反映内蒙河段孔兑入汇的流态及相关水力要素变化,可以作为该河段河道规划整治的研究手段之一。黄河内蒙河段孔兑的大流量入汇会对干流区的流态以及水位产生明显影响,使流向改变、水流上滩、水位壅高,因此区域防洪规划和河道整治中应予以高度重视。考虑到内蒙河段孔兑入汇干流带来的影响,不仅体现在水流形态上,而且泥沙淤积是河床演变的关键所在,加之短时段内又难以模拟水流的高含沙量过程,所以下一步工作将是在现有水流模拟基础上模拟计算含沙水流过程。     

黄河内蒙古段开河流量预测

封冻河段开河时,冰、水情变化剧烈,预报难度大、精度低。马斯京根法及其衍生方法在推算明流条件下的流量演进方面取得了很大成功,但如何反映凌汛期流量演进特点还需进一步研究。以黄河内蒙古河段为例,类比有支流的河道洪水进行演算,并考虑流量传播时间,将区间的槽蓄水增量加入计算,采用改进的马斯京根法,推求完全开河时的凌峰流量。采用均方根误差、平均绝对百分比误差作为预测结果的评价指标,与往年实测流量相比较,演算流量的平均绝对百分比误差在10.29%以内。结果表明,此方法应用于凌汛期开河流量演进具有较好的预测效果,通过冰凌洪水的特点判别洪水类型,揭示了凌汛期开河流量的突变主要是由冰坝洪水造成的。研究结果可为河流开河的流量预报和防凌减灾提供参考思路。     

黄河小北干流河道冲淤演变规律研究

通过分析实测资料,探讨了黄河小北干流近几十年来的水文系列特点及河道冲淤演变规律,指出小北干流河段汛期淤积,非汛期冲刷,呈累计淤积状态。研究了河道冲淤量对来水来沙的响应关系,汛期冲淤量主要与汛期水量和沙量有关,非汛期冲刷量主要与非汛期水量正比。本文还建立了预测汛期冲淤量的BP网络算法,给出了小北干流河道不同来沙量时的合理输沙水量。     

黄河内蒙古段冰封期泥沙输移特性与规律研究

与畅流期相比,河冰的存在改变了河道的水位、流量、流速分布、泥沙浓度等参数,进而影响水流的输沙能力及河道演变。通过对黄河内蒙古段冰封期的野外观测,分析了冰盖对水深、流速的影响。同时根据水文站多年资料分析,探讨了冰封期黄河内蒙古段泥沙特性及输移规律。指出冰封期泥沙浓度随着流凌开始降低,在冰封期达到最低,冰封期浓度值比畅流期小5~20倍,输沙量小2~15倍,开河后逐渐增大,且泥沙颗粒的中值粒径D50值大于畅流期的。本研究对黄河冰封期的泥沙输移规律以及河道演变提供一定的参考。     

黄河内蒙古河段典型凌情过程模拟

近十几年受人类活动和气候变化等影响,黄河内蒙古河段冰情出现新的特征,突发凌情频繁出现,原有的内蒙古河段冰模拟方法已不能满足当前凌情防治的需要,亟待建立能反映凌情物理特性变化规律的河段冰情动态发展数学模型。在实测资料基础上,研究了黄河内蒙古河段冰情时空变化规律,以及河道资料不完整、支流流量资料缺乏及冰桥位置的确定等问题。应用一维冰情数学模型模拟2012—2013年凌汛期黄河内蒙古河段冰情发展过程,并对水温、冰盖厚度、冰盖前沿发展和流量的模拟值和实测值进行了对比分析,模拟值和实测值吻合较好。本研究为黄河防凌提供科学依据和方法支撑,也为天然江河、人工渠道冰情全过程模拟提供了研究思路和技术手段。     

黄河内蒙古段封河期水面-大气非线性热力学模型探究

封河期水面-大气界面热量交换决定了河道内水温变化,是影响河流冰情及冰凌堵塞的主要热力因素.以黄河内蒙古段冰期水面-大气净太阳辐射、有效长波辐射、蒸发及热传导辐射特征为基础,探讨分析现存非线性热力学模型的差异及其影响因素.结果表明:基于Shen&Chiang和Ashton非线性热力学模型的黄河内蒙古段封河期水面-大气平均...