供水河道水量损失的研究

通过水量基础信息的准确化采集、规范化整编、系统化分析等环节,利用河道水量平衡理论和方法,围绕水资源的取、用、耗、排进行的长期监测和计算,分析降水量、径流量和蒸发量的时空分布特点,准确计算分析河道径流损失水量和入渗量。     

"假潮"对黄河下游枯水期水量平衡计算的影响

“假潮”是黄河下游游荡型河道特有的一种水流现象,对水量及水资源平衡计算精度影响较大。通过对其成因及变化规律的分析,提出了对Z~Q关系曲线进行误差订正的原理与方法;根据“假潮”的变化规律,加密水位、流量、含沙量测次,严格控制其变化过程或按常规要求布置测次,在进行资料整编时对Z~Q关系曲线进行合理的修正处理,可以有效消除“假潮”引起的误差。     

和田河流域水量沿程变化分析研究

为缓解和田地区水资源供需矛盾,满足和田河向塔河下泄任务,本文根据和田河流域水文站实测资料,分别计算3种工况下的自上游控制站至下游肖塔站的河道水量损失率;由此分析和田河两大支流水量沿程损失的原因.并在此基础上,进一步通过相关分析得到下游肖塔站接收上游来水的临界水量、喀拉喀什河及玉龙喀什河渠首合成最小下泄流量及艾格利亚站和吐直鲁克站的最小下泄流量.其成果对和田河流域水资源开发、管理及向塔河下泄水量具有一定的参考价值.     

连续枯水状态下黄河下游输沙水量计算与分析

在以往输沙水量研究成果的基础上,从输沙机理分析着手,根据1951 -2009年黄河下游河道实测水沙资料,在剖析上游水沙特点和沿程泥沙冲淤关系的基础上,预估了经历小北干流放淤和三门峡、小浪底水库联合调度后,连续枯水状态下的黄河下游输沙水量.结果表明:①按照枯水年考虑,2015年黄河下游输沙水量至少需要127亿m3;②小浪底水库达到冲淤平衡后,上游全部来沙将于2020年进入黄河下游河道,2020年枯水年情况下需要的输沙水量至少为139.8亿m3;③按照持续枯水情况考虑,2030年下游河道需求的输沙水量至少为104亿m3,与2008年相比,至少缺水74亿m3,南水北调西线工程建设势在必行.     

黄河下游河道冲淤平衡时输沙水量变化规律研究

根据1950～2000年黄河下游河道汛期实测径流量和输沙量资料,计算得到了花园口-高村和艾山-利津河段处于冲淤平衡状态时的输沙量、输沙水量与单位输沙水量,并分析了三者之间的关系.研究表明:河段处于冲淤平衡状态时,输沙水量随着输沙量的增大而增大,单位输沙水量随着输沙量、输沙水量的增大而减小,输沙效率增大;随着河槽形态趋于窄深,一定输沙量所需输沙水量减小,单位输沙水量减小,输沙效率提高.     

渭河下游2003年洪水特征与河道演变分析

采用实测资料分析和理论探讨相结合的方法,研究渭河下游2003年洪水过程与河道演变特征。研究结果表明,渭河下游2003年洪水特征为:洪水场次多、历时长、洪量大、来沙少;洪水水位表现较高;洪峰传播时间长,削峰率大。2003年渭河下游河道洪水期发生了较大程度的漫滩,淤滩刷槽显著,主槽冲刷、滩地淤积对行洪面积的扩大十分有利,汛后平滩流量增加1 350 m3/s,达到2 300 m3/s。河道横断面的塑造趋向窄深,汛后河相系数普遍减小。2003年洪水过程是渭河冲刷的主要原因;漫滩洪水对改善河道萎缩、增加河槽过洪能力是十分有利的;对渭河下游来说,高含沙洪水在有一定流量条件下河道也是冲刷的,相对来看中等含沙量洪水和高含沙量小洪水最为不利。     

黄河下游丁坝缩窄河道泥沙冲淤特性试验研究

通过动床模型试验研究了黄河下游裴峪至官庄峪丁坝缩窄河段,在河道不同位置布设丁坝,不同情况下丁坝相对长度(丁坝长度与原河道宽度之比值)对河道泥沙冲淤变化的影响。结果表明：水沙运动要素变化受丁坝布设位置和长度等影响较大,随着丁坝相对长度的增加,汛期主河槽冲刷量和滩地淤积量逐渐增大,主槽范围相应扩大,其高程普遍呈下降趋势,特别是缩窄断面导流堤顶端部位出现明显的局部冲刷坑,束水冲沙、增大输沙能力的效果明显。当丁坝相对长度大于0.50时,主流线偏移、断面流速分布和河床冲淤的变化速率明显增大,不利于河道稳定。     

黄河下游河道平滩流量与造床流量的变化过程研究

采用黄河下游各水文站1950-2003年实测资料,系统分析了过去50多年间黄河下游平滩流量和造床流量的变化过程及其与花园口来水量的响应关系,分析表明在过去50多年间黄河下游平滩流量和造床流量总体上呈逐渐减小的趋势,其数值随花园口来水量的丰枯而变化,花园口来水量大,造床流量就大,造床能力就强,塑造的主河槽的平滩流量也大。文中给出了平滩流量与造床流量的响应关系,通过造床流量和平滩流量的比较,指出黄河下游造床流量小于平滩流量,过去50多年间水流塑造河床的能力小于主河槽当时的过流能力,黄河下游主河槽萎缩是河道演变响应来水变化的必然结果。研究结果进一步表明,通过小浪底水库调整进入下游的来水过程,增大河道的造床流量,进而增大河道的过洪能力是治理河道萎缩的重要措施之一。     

和田河干流河道径流损失与植被生态需水关系研究

和田河干流植被生态需水量是多少?河道渗漏水量能否满足两岸植被的生态需水?为了回答这两个事关和田河中下游河道整治必要性的基础问题,本研究定量分离河道损耗水量,探究河道渗漏水量与天然植被生态需水之间的定量响应关系,结果表明:(1)多年平均来水条件下,和田河干流河损量约为6.46×10~8m~3,其中,蒸发量与渗漏量分别为3.5×10~8和2.65×10~8m~3,各占河损量的58.88%和41.12%;(2)和田河干流天然植被的生态需水量1.37×10~8m~3,河道渗漏水量可以满足植被生态水量需求。因此,本研究认为开展河道整治,不仅不会影响干流植被生态需水,还可以减少水面蒸发,提高和田河输水能力,更有利于开展生态水量调度,保护和恢复干流天然植被。     

2001年挖河固堤对黄河下游河道反馈影响分析

对2001～2002年河口第二次挖河固堤疏浚试验工程带来的河口河道冲淤、断面形态变化等情况进行了分析,认为水力计算结果与实测结果相比冲刷量少236．9万m^3,相对误差为22．2％,水力计算结果与实测结果比较接近,也验证了实测资料分析的可靠性。     

黄河下游河道河槽形态与输沙特性研究

根据多年实测大断面统计资料,分析了黄河下游各河段的水面宽、宽深比B/h、单宽流量与流量的关系。结果表明:高村以上游荡型河道随着流量的增加,宽深比B/h增加、单宽流量减小,为宽浅型河道;艾山以下情况与高村以上相反,为窄深型河道。在实测资料范围内,河段的输沙特性与河槽形态关系密切,宽浅型河道具有"多来多淤多排"的输沙特性,窄深型河道在洪水时具有"多来多排"的输沙特性。河槽形态的沿程变化,使得洪水输沙能力没有因比降沿程变小而降低,而是随河宽的沿程变小,洪水的输沙能力沿程增强。河道底沙的运动速度比洪水传播慢,这是造成黄河下游河道长距离冲刷的根本原因。     

黄河下游河道整治与平衡输沙

提高河道输沙能力的基本途径是减少河床的阻力损失,且有与流量相适应的河湾曲率半径、窄深河槽和平整连续的护湾工程,以及各河湾之间流势的衔接配合,这将有利于稳定主槽和平衡输沙.比降是影响输沙能力的重要因素,黄河高村以下河道特别是艾山以下河道比降大幅度减小,必须相应缩窄河宽,才能达到与上游河段输沙能力一致.修建潜水丁坝,可减轻艾山以下小比降河段在非汛期的淤积.黄河水流的挟沙能力不仅与水力因素和泥沙粒径有关,而且随含沙量的增大而增大,具有多值关系和隐函数特性.     

黄河下游河道整治工程建设情况与效果分析

采用实测资料分析和理论探讨相结合的方法,研究黄河下游河道整治工程建设情况与工程效果.研究结果表明,新中国成立后,国家高度重视黄河下游河道整治工程建设.截至目前,黄河下游白鹤至高村游荡性河段共有险工和控导工程110处,工程长度305.2km,裹护长度261.3 km,坝垛2830道,对控制河势发挥了重要作用.黄河下游河道整治工程修建后,减少了在控导工程掩护范围内发生“横河、斜河、滚河”危及堤防安全的机率,黄河下游河道主流摆动范围大幅度减小.同时,整治工程的修建改善了断面形态,有利于加大水流输沙能力,减少河槽淤积.随着工程不断增加,掉村现象已很少发生,塌滩现象也大为减轻,为滩区建设创造了良好条件.河道整治工程的修建也改善了下游河段引黄涵闸的引水条件,促进了沿黄工农业的发展.黄河下游河道整治应该注意的主要问题包括水沙条件和河道演变规律的新变化;上下游、左右岸统筹考虑,兼顾防洪与护滩保村、引水等问题;充分利用小浪底水库控制水沙的有利条件,掌握住下泄清水的有利时机,主动布设工程,提高工程迎流、导流、送流能力.     

基于能耗率的黄河下游河型变化趋势分析

利用黄河下游21a实测水文数据,逐年计算了其中6个河段的单位水流功率,分析了各河段的演化发展特征.研究结果表明:黄河下游弯曲河段的单位水流功率小于游荡河段的单位水流功率,过渡型河段的单位水流功率介于弯曲河段和游荡河段的单位水流功率之间;花-夹和夹-高游荡型河段21a的单位水流功率变化幅度较大,说明这两个河段的游荡特性至今没有得到改善,远离相对平衡状态;高-孙和孙-艾过渡型河段的单位水流功率逐渐下降,且自90年代中期以来变化幅度不大,其游荡特性已逐渐消失,越来越趋近于相对平衡状态;艾-泺和泺-利弯曲型河段21a的单位水流功率围绕着其平均值变化幅度越来越小,趋于相对平衡状态.     

水库电站下泄流量与下游河道水质相关性分析研究

为研究水库电站下泄流量与下游河道水质的相关性,以浉河信阳市区段为研究对象,分别选择距离南湾水库电站3.6 km与14.9 km的2个水质监测断面,收集其2020年1月1日—2021年5月20日的逐日水质监测数据与该时段南湾水库电站的下泄流量数据,通过对数拟合建立回归模型,对水库电站下泄流量与下游河道水质指标质量浓度的相关性进行分析。分析结果表明：水库电站下游河道水质指标COD、BOD₅、NH₃-N和TP的质量浓度与南湾水库电站下泄流量均具有较强的相关性,随着下泄流量增加,各指标的质量浓度值均呈下降趋势;要维持下游监测断面Ⅲ类水的标准,南湾水库下泄流量需达到10 m³/s。该结果可为浉河的水质调控提供科学依据。     

黄河下游"05·7"洪水"异常"现象初步分析

针对"05·7"洪水在黄河下游河道的演进过程中发生的流量沿程增大等"异常"现象,利用实时水情资料分析了此次洪水的来水来沙条件和河道冲淤情况,认为"05·7"洪水没有对下游河道的排洪能力造成明显不利影响,并且认为造成"05·7"洪水小花间洪峰流量沿程增大的原因不是测验错误.     

滦河京山铁路桥以下河段洪水与水毁损失调查分析

位于滦河右岸下游地区的滦县、滦南县和乐亭县屡遭洪水侵袭，水毁损失极大，而左岸的秦皇岛市昌黎县则大多受灾较轻，本文对右岸的水毁破坏情况从河流的侵蚀理论角度进行了简要分析，并根据洪水的水位流量与其对右岸的破坏损失之间的关系，提出滦河防护的警戒洪水位及有关建议。     

柏叶口水库建设对下游河道的影响分析

柏叶口水库兴建后,与文峪河水库联合运用,对文峪河水库下游甚至文峪河河口以下的汾河生态及防洪将产生不可忽视的作用.文中通过柏叶口水库建设前、后文峪河水库入汾水量的变化来分析柏叶口水库建设对下游河道的影响.     

黄河下游河道断面形态参数变化与主河槽萎缩趋势分析

本文采用时间序列分析的方法对黄河下游河道断面形态参数变化趋势及其变异点进行了分析，分析结果表明从20世纪50年代以来，断面形态参数发生了趋势性变化，特别是90年代以来各站平滩流量和平滩面积均有显著的下降趋势，花园口站、高村站和利津站平滩河宽出现了显著下降趋势，花园口站、艾山站平均水深显著下降，高村站和艾山站的平滩水位显著抬高，艾山站的宽深比也有显著增大的趋势。黄河下游河道主河槽萎缩的最显著特征就是断面平滩流量和平滩面积的显著下降，相应的平滩河宽、平均水深、最大水深出现不同程度的下降，另外可能还伴随着平滩水位和断面宽深比的上升。黄河下游河道主河槽在70年代开始初步萎缩，90年代以后进入严重萎缩期。     

黄河下游河道断面形态参数变化与主河槽萎缩趋势分析

采用时间序列分析法对黄河下游河道断面形态参数变化趋势及其变异点进行了分析。结果表明从20世纪50年代以来,特别是90年代以来黄河下游花园口站、高村站、艾山站和利津站断面形态参数发生了趋势性变化,主河槽变化的最显著特征就是断面平滩流量下降,相应的平滩面积、平滩河宽、平均水深、最大水深均出现不同程度的减小,平滩宽深比增大。变异点分析表明黄河下游河道主河槽总体上在1970—1975年开始萎缩,1990年以后进入严重萎缩期。