国外典型水利枢纽下游河道冲淤演变特点

水利枢纽的修建将引起下游河道水沙条件的变化,尤其是水利枢纽对河流泥沙的拦蓄作用,打破了下游河道原有的相对平衡状况。为适应新的水沙条件,河道将发生冲淤调整,导致下游河势、河型变化,对下游河道的防洪及航运等产生较大的影响。对国外典型水利枢纽修建后下游水沙条件变化特点、下游河道的冲淤演变特点、河势与河型的变化等进行了分析研究。研究结果表明:水利枢纽修建后,下游河道普遍具有冲刷降低的趋势,下游河道的冲淤变化、河势及河型的变化受河岸与河床组成、河道平面形态及水库运行方式等多因素影响。     

泥沙数学模型在黄河下游防洪规划中的应用

黄河下游河道的冲淤变化是制定上游防洪规划措施的一项重要依据，黄河下游河道泥沙数学模型是研究下游河道冲淤变化的重要手段。利用多个泥沙数学模型对不同水沙系列以及小浪底水库不同运用方式条件下下游河道的冲淤变化进行了分析计算，预测了2020年以前下游河道的冲淤变化。     

渭河下游河道治理设想

本文通过对渭河下游河道水沙特性、冲淤变化分析，说明1960年三门峡水库尚未建库前，下游河道基本处于冲淤平衡状态。进入1990年后，河床的淤积已由1962年的渭淤17上延到临潼下游的渭淤25断面，说明下游河道泥沙淤积仍然在加重和上延。针对下游河道堤防现状和排洪不畅，提出应以中水河槽的河道形态、河床形态及地质构造理念，去分析研究下游河道存在的问题。建议采用中水河槽自身治理，南山各支流治理，以及外流域调水治理的新思路。     

1998年以来黄河下游河道冲淤变化分析

依据黄河下游业不来沙和断面冲淤实测资料，分析了１９９８年６月－２０００年５月下游河道冲淤特性以及加密试验断面的对计算冲淤量的影响。结果表明：这一时期枯水少沙，洪流量不大，下游河道汛期淤积，非汛期冲刷，主槽淤积加剧；汛期淤积集中于孙口上河段，非汛期冲刷主要在夹河滩口以上河段；测验断面加密后提高了计算冲淤量的精度，河段冲淤定性上也趋于更加准确。     

黄河下游挖河固堤工程规划意见

黄河下游挖河固堤将挖河疏浚与加固堤防结合起来，既可以减轻河道冲淤，又能利用挖出的泥沙加固堤防，是黄河下游防洪减淤总体布局的一个重要组成部分。通过研究2020年前挖河固堤的目标和规模，确定了挖沙河段和淤筑堤防的范围；在分析挖沙时段之后，确定挖泥设备主要采用挖泥船，挖河固堤的重点是陶城铺以下的窄河段及河口段。     

废黄河地涵对上下游河道冲淤变化的影响

废黄河是一条多泥沙河流,通榆河与废黄河在滨海县内交汇处的地涵于1999年建成投运至今,必然对其上下游河道的冲淤变化产生影响。基于工程运行后的地涵上下游引河段河床地形实测资料,分析地涵上下游河段冲淤量和河道断面形态变化,总结河道冲淤变化原因,提出减淤措施。结果表明,地涵的建设和运行导致其上下游河道水动力发生变化,河槽明显淤积,河槽过水面积普遍减小。     

长江中游武汉河段近期河道演变分析

武汉河段系长江中下游14个重点河段之一。根据武汉河段1986年6月、1998年9月、2001年11月、2002年8月共4个测次的河道地形，采用GIS技术，对河道深泓变化、洲滩变化和冲淤变化进行了河道演变分析。分析计算表明：1986～2002年武汉河段冲淤基本平衡，冲刷部位主要集中在武汉关至天兴洲洲头，淤积部位主要集中在天兴洲左汉以及天兴洲右汉内洲体右侧部分和武钢工业港等区域。     

2000年黄河下游河道冲淤及河床演变情况分析

根据1999年11月－2000年10月黄河下游的监测资料，分析了小浪底水库的出库水沙特点，全面研究了下游河道冲淤，床沙粗化，河道断面形态变化及河热变化，对小浪底水库调水调沙运用的减淤效果进行了分析计算。同时，就2000年10月－2001年2月向天津紧急供水对减淤的影响也作了分析研究。研究表明，尽管这一时期进入黄河下游的水量为历史最枯，但黄河下游仍减淤2．16亿t，而且未出现大的河势变化及工程险情。     

近期黄河下游河道冲淤演变

1黄河下游河道历年冲淤变化人民治黄50年来，黄河治理开发取得了巨大成就，同时黄河水沙条件发生了新的变化，黄河下游河道冲淤变化经历了几个明显过程。（1）1950年至1960年，三门峡水库建库前，来水来沙为天然情况，河道冲淤演变与天然来水来沙条件有关，演变规律为“多来、多排、多淤”、“少来、少排、少淤”，总的趋势是河床淤积，大水淤滩刷槽，小水淤槽，淤积沿程变化、横向分布不均，年际冲淤变化较大。（2）1960年9月至1964年10月，三门峡水库蓄水拦沙，下泄清水，下游河道冲刷较快，年平均冲刷泥沙5．78亿t，冲刷范围遍及整个下游…     

黄河下游泥沙数学模型及其应用

本针对黄河下游来沙特性和河道冲淤演变的特点，建立了复式断面数学模型，综合考虑了洪水演进，不同粒径泥沙的冲淤特性，断面上的冲淤分布，悬沙和床沙级配的变化调整及其对水流挟沙能力的影响等方面的问题。黄河下游１９７４－１９８８年实测水沙系列验证计算表明，模型在冲淤总量，沿程分布等方面均与实测资料符合良好；小浪底水库对黄河游河道冲淤影响的计算结果与有关献的结论也基本一致。     

利用三峡枢纽下泄"清水"改善洞庭湖和荆江的防洪局面

随着三峡水库蓄水，上游金沙江大型水电枢纽陆续建成，三峡水库将长期下泄含沙量较小的“清水”。含沙量的大量减小使长江中游实质上已成为一务新的冲积河流。“清水”大幅度地冲刷荆江河段，将对荆江堤防、河势、航道和防洪形势产生重大的影响。另一方面，三峡水库长期下泄的“清水”具有可观的冲刷能力，是一笔宝贵的财富，善加利用可以改善长江中游的防洪形势。本文建议：增加引“清水”入洞庭湖的水量，一方面避免“清水”对荆江河道的过度冲刷；另一方面可以冲刷洞庭湖的一些关键部位，改善湖区的防洪形势、并促进城陵矾以下长江河道的冲刷。     

黄河小北干流和渭河揭河底冲刷现象分析

黄河1964～1977年六次揭河底冲刷洪水来源,除1970年8月一次洪水来源为府谷吴堡区间的孤山川、窟野河、秃尾河、佳芦河粗沙区暴雨洪水外,其它五次均为吴堡龙门区间的暴雨洪水。渭河1964～1992年七次揭河底冲刷洪水均为泾河的高含沙量洪水,主要来自马连河、蒲河和红河。黄河、渭河的揭河底冲刷的共同点是高含沙量大洪水,长河段的自上而下的沿程主河槽冲刷。黄河小北干流主河槽宽浅,单宽输沙率小,冲刷河段短,均未超过潼关;渭河主河槽窄,单宽输沙率大,冲刷河段长,1966年、1977年均发展到潼关和与溯源冲刷交会,导致潼关1000m3/s水位降低1.0～2.3m。     

渭河下游河道冲淤变化对洪水演进特性的影响

基于三门峡水库建库后渭河下游河道演变及洪水过程实测资料,采用实测资料分析,理论分析和数值模拟相结合的方法,分析了渭河下游河道发生冲淤变化对洪水特性的影响。结果表明:自水库建成至2003年间,渭河下游河道发生淤积萎缩引起渭河洪水演变特性发生了显著地改变,渭河下游洪水位抬升、洪水传播历时延长以及洪峰削峰率增大,而这些洪水特性也是造成渭河下游河道发生淤积萎缩的主要原因。2003年之后,因渭河下游河道水沙条件的变化,洪水洪峰流量大幅度减小,河道出现冲刷,漫滩流量相较于先前减小,使渭河下游洪水位下降、洪峰传播历时缩短、洪峰削峰率不断减小。     

维持河口冲淤平衡洪水流量阈值研究

针对河口入海径流匮乏和海相来沙淤积的特点,引入纳潮回淤法计算漳卫新河河口年均纳潮淤积量,在此基础上,利用河口一维水沙数学模型模拟不同洪水条件下的河道冲淤量,建立洪峰流量与河道冲淤量的回归关系,确定了维持河口冲淤平衡洪水流量阈值。结果表明,漳卫新河河口年均纳潮淤积量36.7万m3,维持河口冲淤平衡的洪峰流量阈值为772.1m3/s、相应的5日平均流量为318.9m3/s。研究为河口冲淤平衡洪水流量计算提供了一种新的思路和方法。     

山东黄河、东平湖排蓄洪能力分析与建议

黄河自2002年以来,已连续5年进行了调水调沙,黄河下游河道得到明显冲刷,河道行洪能力有了较大提高。东平湖也加大了治理力度,大大改善了防洪工程的薄弱环节,排蓄洪能力有了明显提高。但山东省黄河的防洪形势依然严峻。通过对山东黄河、东平湖排洪能力的分析研究,提出了山东黄河、东平湖滞洪区的防洪措施。     

梅溪流域城镇化进程对山前平原区洪涝过程的影响

为探究城镇化进程引起土地利用类型变化对山前平原区洪涝过程的影响,以梅溪流域下游平原区的洪濑镇为例,分析了2002—2018年梅溪流域上游山区和下游平原区的土地利用类型变化,并基于多情景数值模拟,研究了流域尺度内土地利用类型变化对山前平原区洪涝过程和地表淹没状况的影响。结果表明：随着梅溪流域耕地和林地面积减少、城镇建设用地增加,上游山区的径流系数和峰值流量均增大,下游山前平原区的淹没状况更加严重;上游山区的城镇建设用地增加使山区骤发洪水峰值流量增大、峰现时间提前,主要影响地表平均最大淹没水深和平均峰现时间;下游平原区的城镇建设用地增加使内涝发生的时间提前,主要影响地表平均淹没历时。     

箱形涵洞对河床水沙特性影响的试验研究

以漳河的穿河涵洞为对象,采用物理模型的方法,就3年一遇和50年一遇洪水工况时箱形涵洞所在河道的沿程水位、上下游各断面流速及其下游河床局部冲淤变形等问题进行了试验观测,探讨了箱形涵洞对河床水沙特性的影响。试验表明:在3年一遇和50年一遇洪水工况下,箱形涵洞对上游河床的壅水较少,最大壅水高度分别为0.57m和0.3m;涵洞上游各断面的平均流速较无涵洞时有所减小,且断面横向流速分布曲线更平坦。在迎水面出现了河中心流速较左右岸流速大的现象;在涵洞下游较远的CS8断面的平均流速分别为1.8m/s和3.7m/s,与无涵洞时相差不大;在3年一遇洪水工况下,箱形涵洞洞后能形成Fr=4.52的稳定水跃,使得箱形涵洞下游CS6断面的河床局部冲刷较少,其平均冲刷深度约为0.5m。由此可见,箱形涵洞具有较优的水力条件。     

洞庭湖枢纽调度方案比对分析

城陵矶综合枢纽的运行初步拟定了5个比选调度方案。针对这5个方案,依托长江中下游一二维水沙模型,建立洞庭湖四口河系四水尾闾河网水沙数值模型,对城陵矶建闸及其调度后的影响开展研究。计算结果表明,城陵矶建闸运行后,洞庭湖全湖区域泥沙淤积量随着闸上运用水位的升高而增加,七里山闸下河段泥沙淤积量减少甚至略有冲刷;城陵矶闸上洪峰水位升高0.03~0.05 m,洪峰流量减少142~330 m3/s,汉口站的洪峰水位变化不大,洪峰流量减少93~141 m3/s;如采用优选调度方案3,则洞庭湖24垸分洪量增加0.10亿m3,洪湖分洪区分洪量减少1.40亿m3,武汉附近区和鄱阳湖附近区分洪量分别减少0.94和0.75亿m3。     

南水北调西线一期工程调水对下游水文情势影响

南水北调西线一期工程从雅砻江、大渡河上游7条河流调水80亿m3,调水河流下游的水文情势将发生变化。根据雅砻江、大渡河现有水文站网收集的水文资料,主要从径流、水位两方面研究西线一期工程调水后对下游河流的影响。参照国际惯例和现行规范标准,将调水对水文情势的影响分为3类研究区。西线一期工程调水对径流影响较大的时段主要为连续枯水年和每年的丰水期,调水使得一类研究区水文过程均一化,小流量常态化。调水对水位的影响主要集中在一类水文情势研究分区的近坝河段。     

黄河上游水库对宁夏河段防洪防凌及灌溉的影响与对策

黄河上游已建水库特别是龙羊峡、刘家峡、青铜峡３座水库，对宁夏河段的防洪防凌、灌溉有着重要影响。建库后，龙羊峡、刘家峡两水库拦蓄洪水、削减洪峰作用显著；凌期平均封河日期推迟、平均开河日期提前、封冻天数缩短，冰情、冰害有所减轻且主要发生在库区；在一定程度上缓解了宁夏引黄灌区春灌缺水的局面。针对建库后河道冲淤及河势的变化，需加强河道整治和上游水库的调节运用，使水库更好地发挥兴利除弊的作用。