黄河中游水沙变化特征分析

黄河具有水少、沙多、水沙关系不协调的特点,其治理的主要难题在于处理径流量和输沙量的关系.近60年来,黄河中游水沙关系加剧恶化.因此,揭示黄河中游水沙变化特征及其影响因素是水沙研究的首要任务.采用滑动平均法、Manner-Kendall检验法对比分析黄河中游4个主要水文站(龙门、花园口、华县、白家川)在1950—2010年的水沙变化趋势.结果表明:黄河中游水沙量呈显著减少趋势,尤其是20世纪70年代以后;气候变化、降雨、水利工程、水土保持措施等是水沙变化的主要驱动因素,人类活动正成为影响水沙变化的最根本因素.     

三峡工程水库入库站(寸滩)悬移质沙量的分析

本文根据寸滩站多年(1939——1981年)实测悬移质输沙率的资料分析,揭示了该站输沙率和输沙量的随机变化特征和50年代以来各年代的水沙关系.评论目前所采用的三峡工程水库泥沙冲淤计算或试验的水沙系列,并提出新的水沙系列.     

黄河花园口河段水沙及环境现状分析

黄河是我国西北和华北地区的重要水源,花园口河段除作为郑州市和新乡市主要的供水水源外,还担负着水沙调控作用,直接影响下游及河口的水环境质量.我们收集了花园口水文站2006年8月份的实测水位、流量及含沙与输沙资料,同时,采集水样进行室内化验,通过资料的对比分析,发现该河段来水量和输沙率有很好的一致性,均有减少趋势,水质良好.此外,本文还详细分析了造成来水量和输沙率减小及河段水质状况变化的原因,提出黄河水资源保护的建设性意见.     

黄河河口段河长与水沙过程的响应关系

为明确黄河河口段河长与水沙过程的响应关系,采用实测资料分析及理论探讨方法,分析了1954~2012年间不同行河时期黄河河口段的水沙变化(利津站)及河长变化.研究表明:1954~2002年水沙呈下降趋势,2002年后因小浪底调水调沙作用,2002~2007年水沙量较1996~2002年略有回升,随后呈继续减小趋势;河口段河长随改道骤减,随后以先快后慢的速率不断增长,增长速率近年受人类活动影响显著.在考虑累计来沙量单一因素的基础上,引入年均来沙系数,综合考虑水沙条件,建立了分时期(不同流路或汊道)及半统一的黄河河口段河长经验计算公式,计算效果较好,可适用于不同条件下河口段河长的计算及预测.     

山区河流河床形态与水沙变化下的水位响应机理研究

山区流域暴雨山洪、滑坡、泥石流等灾害频发,大量泥沙以不同方式进入河道,河床形态在极短时间内迅速调整。在宽窄相间河段水流输沙能力差异较大,展宽段常因挟沙能力的降低而淤高河床,致使水位陡增,引发洪水灾害。为探讨山区河流宽窄相间河段与泥沙补给变化下的水位变化致灾机理,以室内物理模型系列试验结果为依据,分析不同流量定床清水时河床形态参数与各水力参数的变化关系,以及泥沙补给变化对河床形态及水流参数的影响。试验表明：上游泥沙补给量及河床形态是影响水流流态、水位变化的重要因素;定床清水条件下,河宽与比降的局部急剧调整影响水流参数变化,水流对河床变化的响应具有滞后性;当上游有泥沙补给时,水深变化较清水来流明显;随着来沙量的增大,大量泥沙淤堵河道且呈现溯源淤积的趋势,并淤高河床;在淤积段顶端,水流发生水跃现象,水位陡增,甚至出现漫滩致灾。由此可见,上游来沙及水流挟沙能力的降低将引起河床不同程度的落淤,造成河床形态改变,特别是在宽窄相间河段泥沙易落淤,水位增幅较大,为洪灾泛滥区,应作为水沙灾害的重点防治区域。     

黄河唐乃亥以上地区洪水变化特点分析

以黄河上游黄河沿—唐乃亥河段1956年以来长系列实测资料为基础,分析阐明了1956—2006年该河段洪水水沙变化的特点.结果表明:与1970—1996年相比,1997—2006年洪水期洪水场次减少,洪峰流量降低,洪水水量减小,洪水期历时缩短,洪水峰型改变,这一变化对黄河冲积性河道演变及防洪均产生了极为不利的影响.     

基于Copula函数淮河流域水沙联合分布研究

淮河流域是我国人口密集的地区之一,拥有巨大的社会和经济发展潜力.基于淮河中游吴家渡水文站1950-2015年的径流量和输沙量资料,通过对径流量、输沙量的边缘分布函数和Copula函数的比选,确定最优函数形式并建立淮河流域水沙联合分布模型,运用模型对流域内水沙丰枯遭遇频率进行了计算,进而对比分析了径流量和输沙量单变量和联...     

黄河青庄段河势变化及其稳定措施

本分析了黄河青庄险工自1956年修建以来的险情资料、河势变化和维修情况，从中找出该段河势变化的原因，提出了较完善的改建、稳定河势措施。     

黄河下游防洪、减淤和水沙资源综合利用

本文根据现有资料,通过演算,提出了综合治理黄河下游的方案。在防洪方面,本文主张利用滩区做滞洪区,大水扒堤滞洪,小水保滩区生产,不主张废除生产堤。在减轻黄河下游泥沙淤积方面,本文提出除加强黄河中游水土保持以外,采用适当的水库调度方式,使由水库下泄的水流有利于防止下游淤积。在黄河下游水沙资源的综合利用方面,本文主张采用引清水与引浑水两类系统,引清水给工农业供水,并克服由于艾山以上河段的清水冲刷而造成的下游河段淤积;引浑水以改造滩区和背区洼地、淤灌种稻以及引水分沙,减轻河道淤积。     

水沙调控对黄河下游河道的人工影响

黄河下游发生漫滩洪水时,基于小浪底水库的调控作用,研究通过滩区控制性分滞洪,实现下游河道淤滩刷槽、减缓"二级悬河"发展的目标.选取夹河滩—高村为典型河段设计模型,依据"82·8"漫滩型洪水进行了不同水沙组合及不同分滞洪方案的物理模型试验.试验结果表明:研究河段主槽冲刷,滩地淤积,洪水后河道整体呈现淤积状态,部分泥沙被拦截在河漫滩内;河槽在涨洪及洪峰前后强烈冲刷,落峰期主槽有一定回淤;在中水河槽较宽、二滩面积较大的河段,滩地淤积量较大.     

黄河下游河段渗漏耗水量时空变化分析

针对黄河下游"地上悬河"的特殊地貌状况,采用试验观测与数学建模相结合的方法,分析了黄河下游河道渗漏耗水量的变化.利用竖管法现场测定河床沉积物的渗透系数,根据黄河下游各水文站1991—2005年的月、年水位资料及相应年份两岸距离黄河最近的地下水长观孔的月、年资料,以达西定律为基本数学模型,通过物理试验确定参数,分析计算了各子河段的等效渗透系数和各子河段的其他信息,计算了黄河下游河道1991—2005年的渗漏耗水量,并分析其时空变化特征,为黄河下游水量统一调度提供技术支撑.     

黄河下游洪水特点分析

黄河下游不同来源区的洪水有着不同的特点;洪水在运行过程中与河床交互作用,水流与河床、滩地与主槽俱发生泥沙交换;生产堤的存在改变了洪水正常的演进规律;洪水的传播时间和水位表现受多种因素的制约;高含沙洪水有其突出的特点。洪水预测是一项深入、细致、复杂的工作。     

黄河下游涵闸引沙比影响因素分析研究

针对目前引沙比概念存在的问题 ,规范了引沙比的定义 ,界定了其延伸定义的内涵。根据黄河大量实测资料 ,分析得出引沙比的主要影响因素 ,构建出黄河涵闸引沙比统一公式框架 ,为统一引沙比提供了一定的理论依据。     

黄河下游断流及其对策

黄河下游断流逐年加重,对国民经济产生不容忽视的影响。本文阐述了黄河发生断流的原因,并从节约用水、实施南水北调工程、利用现有水库调蓄水资源、制定切实可行的流域分水方案几个方面来探讨解决问题的措施。     

BCC_S2S预报长江上中游流域夏季降水精度评估

为评估我国国家气候中心季节-次季节预报模式产品(BCC_S2S)在长江上中游流域对日降水和夏季极端降水事件的预报性能,本文基于BCC_S2S模式在2005-2020年的每周两次滚动预报未来60天降水回报格点数据,把格点预报降水双线性插值到站点,将其与站点观测降水进行对比分析。通过相关系数、均方根误差和平均误差三个指标,评估模式预报日降水的性能;对于极端降水事件,依照百分位法定义极端降水,基于HSS指标评估单站极端降水,并利用层次聚类方法划分区域性极端降水类型,进一步评估预报性能。结果表明：BCC_S2S模式在各季节日降水的预报性能随预见期的增加而下降,在预见期大于5~10日后,进入低预报技巧阶段;将长江上中游划分为六个子区域进一步分析,各区域平均的相关系数仍然是在预见期较短时较高,平均误差表明预报模型在流域中东部区域整体呈现出正偏差,金沙江流域则是负偏差,均方根误差同样在流域中东部偏大;通过分析三个指标的箱型分布图,表明在长江上中游的大多数区域,模式预报6月份的降水精度最佳,误差范围相对较小。对极端降水事件,单站极端降水事件的HSS指标随预见期增加而下降;对大多数区域,模式的预报技巧在月降水总量偏多、极端降水频发的月份较高。针对四类区域性极端降水,模式超前0~10日预报的多雨带空间分布与观测较为一致,降水量值偏小,在超前10日以上预报时效果较差。总体上,模式对长江上中游地区的日降水和极端降水事件的预报性能随预见期的增加而下降,6月预报精度相对较好,可能与6月主要受大范围水汽输送或锋面这样较容易预报的天气系统有关。     

黄河泥沙科学的新进展

泥沙问题是黄河难治的症结,本文系统回顾了黄河泥沙科学的新进展,其中包括水流泥沙运动、黄河水流挟沙力、高含沙水流运动、河床演变规律和减淤措施研究、泥沙数学模型、河工动庆模型试验研究等方面,并提出了有待于今后深入研究的主要课题。     

黄河调水调沙对黄河下游引黄供水的影响分析

小浪底水库投入运行后对黄河下游来水、来沙产生了巨大影响.调水调沙则使下游主河槽全线下切、相同流量条件水位降低,改变了引黄闸的引水条件.通过相关数据分析了黄河调水调沙对下游引黄供水的影响.结果表明,黄河在年平均流量下的水位仍能够满足水闸的设计引水要求;辅以工程措施可以解决河道下切对引水带来的不利影响.     

图们江下游流域近50年径流变化研究

本文利用1960—2005年河东、珲春、圈河3个水文站的径流监测资料,对图们江下游流域近50年径流的年际、年代、年内变化进行了分析.结果表明:从年际变化上看,河东站年际径流变化最剧烈,其次是圈河站,珲春站相对较稳定;从年代变化上看,河东和圈河水文站有很大的相似性,年代径流变化趋势为"多—少—少—少—多",而珲春水文站的年代径流变化趋势则为"多—少—多—少—多";从年内变化上看,珲春水文站各月径流变差系数最大,河东、珲春、圈河3个水文站年内径流主要集中在5—9月份,这5个月的径流总量占年径流量的百分比分别为79.57%,75.91%,78.65%.     

基于灰色马尔可夫链的径流序列模式挖掘

河川径流受气候、地貌、土壤、植被等自然条件以及人类活动的耦合作用,其演变过程既表现出灰色禀性,同时也有强烈的随机性.探讨了径流序列模式挖掘的灰色系统方法,提出了综合考虑径流序列趋势变化与随机变化的灰色马尔可夫预测方法,并用于年径流序列预测.通过黄河上游贵德站年径流序列资料验证,该方法比GM(1,1)有更高的精度,满足规范要求,计算方法可行.结果可为黄河上游防洪抗旱、区域水资源管理、水利水电工程规划提供科学的依据.