黄河下游洪水漫滩对策探讨

黄河下游滩区是排洪、滞洪和沉沙的区域,同时又是广大群众赖以生存的土地,目前居住着179万人口,有耕地25万hm3。2002年小浪底水利枢纽调水调沙试验期间,下泄流量本应在河槽排洪能力范围之内,但仍造成部分滩区进水受淹。在权衡不同洪水漫滩利弊的基础上,提出了防止漫滩的对策：①继续限制下游滩区生产堤的发展,保证大洪水浸滩堆沙效益;②总结小浪底水利枢纽调水调沙的经验,提高黄河下游河道排洪输沙能力,减小洪水漫滩几率;③有计划地实施引洪放淤,抬高滩面高程;④疏浚河槽,淤堵串沟,淤填堤河;⑤抓住小浪底水库下泄清水的有利时机,加快河道整治步伐;⑥加强滩区安全建设,确保防洪安全。     

黄河漫滩洪水滩槽水沙交换模式研究

根据黄河下游漫滩洪水演进的特点,分析了滩槽水沙交换的基本模式和淤滩刷槽机理。结果表明:①滩槽水沙交换分为条形滩区交换模式和三角形滩区交换模式两种;②滩地淤积比与漫滩系数呈正相关关系,减少来沙量和增大洪峰流量皆可获得较好的淤滩刷槽效果。     

漫滩洪水水沙输移的数学模型及其初步验证

本文初步提出了天然冲积河流滩槽泥沙交换的三种模式,分析了入滩含沙量与主槽含沙量的关系,以非均匀泥沙上扬模式为基础,建立了漫滩洪水的一维扩散方程。针对天然河流滩槽流线长度不同的情况,对以往的一维水流连续与运动方程进行了修正。以此为基础利用黄河下游实测资料进行了验证计算,结果表明,计算结果与实测符合较好。     

黄河下游漫滩高含沙洪水淤滩刷槽效果研究

采用定性和定量分析相结合的手段,分析了黄河下游漫滩高含沙洪水淤滩刷槽的效果。结果表明:黄河下游漫滩高含沙洪水淤积主要集中在高村以上河段,高村以下河段淤积量仅占全下游淤积量的3.2%;从同流量水位以及横断面的调整变化来看,高村以上河段的淤积主要集中在滩地,而主槽大多表现为冲刷;从滩槽淤积量分配来看,发生漫滩高含沙洪水年份整个汛期利津以上河段主槽淤积量占全断面淤积量的47.7%,而漫滩高含沙洪水期间主槽淤积量仅占全断面淤积量的10.3%。     

黄河下游过渡型河段漫滩洪水演进规律探讨

利用黄河下游高村至孙口河段漫滩洪水观测资料 ,分析了过渡型河段漫滩洪水演进规律及其影响因素 .结果表明 :过渡型河段河槽弯曲 ,滩地多、面积大、连通性差 ,在险工、护滩控导工程控制下 ,主槽相对稳定 ,河道横向淤积分布不均 ,主槽冲淤变化大 ,滩地低洼、蓄滞洪能力大 .滩地蓄滞洪能力、主槽排洪能力与不同量级不同类型洪水的不同组合 ,是造成漫滩洪水洪峰流量削减、洪峰形状变形、传播时间变化的主要原因     

黄河下游漫滩洪水调控模式研究

针对漫滩洪水特性提出了改善黄河下游“二级悬河”的方案,应用动床模型试验对改善方案进行了模拟研究。结果显示：控制漫滩可以有效的减缓“二级悬河”的发展,加大主槽累计冲刷量,减小滩区淹没面积及改善河道横比降。如果黄河下游遭遇大漫滩洪水,可以在控制漫滩条件下排放最大洪峰流量不超过10 000 m3/s的过程洪水。     

漫滩河道洪水演算的水动力学模型

利用积分方法导得了漫滩河道全断面水流的积分方程组,应用四点加权隐格式离散方程,建立了漫滩河道洪水演算的一维水动力学模型．该模型考虑了各流道（如滩地、主河槽等）的不同阻力特征,反映了主槽和滩地水流流动路径的差异．用该模型计算了露滩、漫滩和露、漫滩交替的3种水流运动,并与二维RBFVM-2D模型的计算结果进行了比较．以长江宜昌～螺山江段1998年实际洪水过程为例,测试了模型的应用效果．计算结果均表明,本文的一维水动力学模型能较好地模拟漫滩河道的过流特征,并改善了漫滩河道洪水演进的模拟与预测能力．     

黄河下游漫滩洪水淤滩刷槽及淹没风险研究

黄河下游漫滩洪水具有较强的塑槽作用,同时存在较大的淹没风险。通过实测资料分析、实体模型试验和数学模型计算,对黄河下游大漫滩洪水淤滩刷槽作用及淹没风险进行了初步探讨。研究表明:对于漫滩系数大于1.5的实测大漫滩洪水,主槽冲刷量一般是滩地淤积量的0.35~0.80倍。在漫滩系数小于2.5时,主槽冲刷量增加不明显,但滩区淹没面积及淹没损失增加显著;在漫滩系数大于2.5时主槽冲刷量明显增大,其滩地淹没面积达到最大,淹没损失增加缓慢。     

黄河下游漫滩洪水淤滩刷槽试验研究

利用82·8型不同量级漫滩洪水,进行了黄河下游漫滩洪水淤滩刷槽系列模型试验,结果表明:①漫滩洪水淤滩与刷槽之间有必然联系,滩地淤积量与主槽的冲刷量呈正相关关系,在同等水量、沙量条件下,滩槽冲淤量随洪峰流量的增大而明显增大;②不同量级洪水漫滩后,嫩滩的淤积量随洪峰流量的增大变化不大,二滩的淤积量随洪峰流量的增大而明显增大;③滩槽交换分三角形滩区交换和条形滩区交换,洪水过程中前者交换的频率大、时间短,后者交换的频率小、时间长;④上滩挟沙水流在运行过程中,具有明显的含沙量衰减及粒径分选作用,泥沙粒径分选细化的程度与含沙量衰减率呈正比,较大洪峰流量的上滩水流在三角形滩区上含沙量衰减率较大,较小洪峰流量的上滩水流在条形滩区上含沙量衰减率较大.     

不同洪水预报模型在拒马河流域的应用对比分析

通过揭示渭河干流洪水演变趋势与变异特征,为流域防洪减灾和水资源管理提供参考。考虑日径流特征对洪水序列分析的影响,基于渭河干流6个典型水文站点1990—2020年逐日流量资料,采用块极值模型（Block Maxima Model,BMM）、超阈值峰量模型、Mann-Kendall检验和Pettitt突变检验分析洪水演变趋势与变异特征。结果表明：渭河干流洪水发生的时间和空间尺度上存在差异,时间尺度上,在1990—1993年、2003—2005年、2011—2013年及2018—2020年洪水出现频率较高;空间尺度上,渭河中下游地区发生洪水灾害频率较高。年最大洪峰流量总体上呈现增加趋势,超定量洪水发生次数呈减少趋势,洪水指标序列的变异点存在集聚性。研究结果可为流域防洪安全和水资源开发利用提供依据,助力流域高质量发展。

     

黄河山东段典型漫滩洪水来源、演进特性及近年河道冲淤变化分析

黄河下游山东段河道是典型的二级悬河,威胁堤防安全的洪水是漫滩洪水。本文分析了建国后发生在黄河下游的\"58.7\"、\"82.8\"、\"76.8\"和\"96.8\"四场典型漫滩洪水的来源、组成及在山东段的运行特性,特别是\"96.8\"洪水揭示的新特性;分析了山东黄河近十年河道冲淤变化情况和主槽河道输水输沙能力的变化。提出了及时了解上游雨、水情,科学分析洪水来源及组成,结合现行河道边界条件、漫滩洪水运行规律,分析预判可能洪水的演进特性,是做好洪水预报测报重要技术参考。     

济南市小清河流域汛期降水时空演变规律分析

以济南市小清河黄台桥水文站断面以上流域内7个雨量站1977-2013年的逐日降水量长序列资料为基础,采用Mann-Kendall秩次相关检验法和5a滑动平均法分析流域汛期降水量的变化趋势,利用方差谱密度图法分析汛期降水量的周期成分,用有序聚类法识别和检验汛期降水量的突变成分,并利用R/S分析法对流域汛期降水量变化趋势进行预测。结果表明:济南市小清河流域各雨量站汛期降水量时间演变趋势一致,呈增长趋势;有明显的空间分布特征,符合中国降水分布的整体格局;流域7个雨量站汛期降水量未来变化趋势均为增长。研究成果为济南市水资源可持续开发利用和海绵城市建设提供了基础依据。     

黄河下游滩区漫滩概率分析

根据对新中国成立以来黄河下游历次漫滩资料的分析，小浪底水库建成前约2年漫滩一次，建成后约3年漫滩一次。随着黄河调水调沙的继续实施，黄河下游河道的过洪能力将会得到进一步提高，加上工农业用水的增加、中游水土保持工程建设的不断完善．小浪底水库对中常洪水的拦蓄率将会提高，发生大于平滩流量洪水的概率会更低，有希望达到5年一遇。因此。从技术角度分析黄河下游滩区具备享受国家蓄滞洪区运用补偿政策是可行的。     

变化环境下流域气象水文要素的相关性演化

为了探究流域气象水文要素间相关性结构及其演化, 采用交叉小波分析、去趋势波动分析( DFA) 、去趋势互相关分析( DCCA) 和去趋势偏互相关分析( DPXA) 对渭河流域 1960- 2015 年的气象水文数据( 年降水量、年蒸发皿蒸发量、年径流深等) 进行了时频域相关性分析和长程相关性分析, 探讨气象水文要素间的相关性结构变化和长程相关性特征。交叉小波分析表明, 研究期内蒸发、降水、径流任意两因子间相关性在不同时频域存在差异, 相关结构上 存在 1~ 2 和 8 a 的相似主导周期, 宏观上降水2径流间多尺度相关结构发生退化, 共振周期减少。长程相关分析表明, 径流、蒸发和降水序列的 Hurst 指数均大于 0.5, 表现出良好的长持续性特征, 当前降水( 径流、蒸发) 会对未来 某一时刻的降水( 径流、蒸发) 产生影响; DCCA 结果表明, 降水-径流间表现出长程相关性, 而降水-蒸发和径流-蒸发 呈长程反相关性, 呈现出不同的长程互相关结构; DPXA 结果表明, 扣除第三因子影响后, 降水-蒸发和径流-蒸发长程相关性发生突变, 从而降水-径流、降水-蒸发和径流2蒸发两两间均呈长程互相关性, 暗示降水、径流和蒸发三者间 长程相关性的互馈特征, 相比于 DCCA 结果, DPXA 的结果显然更具有说服力。透过滑窗分析可发现降水-径流、降水-蒸发之间的长程互相关性在时域上没有发生突变, 未来降水量的可能增加将引起径流量增大, 并间接引起渭河流域受水量制约的蒸发量增大; 径流-蒸发间长程互相关性于 1962 年由长程反相关突变为长程相关, 随后长程相关性持续增强, 标志着渭河流域未来蒸发的变化可能会引发更大的径流波动。     

渭河流域径流系数的演变规律研究

以渭河流域1960-2005年的径流系数资料为基础,将渭河流域分为北道以上、北道-林家村、林家村-咸阳、咸阳-临潼(含张家山)、临潼-华县+状头5个区域。分析了这5个区域和渭河流域径流系数的基本统计特征、年际变化,并运用R/S法进行持续性分析,Kendall秩次相关检验分析趋势性,功率谱分析法计算周期,Mann-Kendall法和累积距平法相结合分析突变。结果表明:渭河流域径流系数呈现显著的递减趋势并将继续持续下去,北道以上最显著周期为3年,北道-林家村最显著周期为2.66年,其他区域均无显著周期存在。径流系数突变发生在20世纪60年代末—70年代初、80年代—90年代初。由于人类活动和气候变化的影响,整体渭河流域降雨转化为径流的能力显著减弱并在未来还将继续减弱。     

系统聚类法在水库汛期分期中的应用

针对水库控制流域汛期分期的实际问题,研究提出了采用多因子、基于模糊相似矩阵的系统聚类分析方法,避免了以往研究采用单因子进行分析带来的片面性．章以滦河流域为实例,选用描述流域降雨和洪水特性的6个因子,计算论域元素之间的相似系数,以构成模糊相似矩阵,然后通过系统聚类分析,进行了汛期的分期分析计算．计算结果表明,该方法更具合理性。     

从2007年淮河大洪水防御看如何实施洪水管理

2007年,淮河发生了流域性大洪水.流域各地各部门坚持以人为本,实施有效洪水管理,科学调度防洪工程,取得了良好的效果.通过对2007年洪水的分析,总结提炼了淮河洪水管理的基本原则和主要措施,对今后淮河洪水管理进行了思考和探索.