黄河下游冰坝形成条件分析

黄河下游河道由于特定的地理位置,河道形态和水文、气象条件的组合,常常造成凌讯期部分河道卡冰结坝。通过对黄河下游河道冰坝的形成机理、冰坝的类型、冰坝的生消演变规律的分析,对进一步开展黄河下游河道冰坝的预测预报,搞好黄河下游防凌工作有着重要意义。     

黄河下游冰动力输运的数值模拟研究

基于黄河下游段河道形态曲折、纬度沿程增加,具有凌情变化复杂,易于形成冰塞或冰坝等诸多特征。该文利用欧拉有限元方法进行了水动力模拟,同时应用基于光滑粒子流体动力学(SPH)的拉格朗日离散元方法(DPM)进行了冰动力输运模拟,且实现了水动力与冰输移二维数值模拟的相互耦合与冰输移和冰塞过程的精细模拟。其数值模拟结果经与泺口水文站冰密集度的实测资料对比分析,二者吻合较好,说明该数学模型的基本控制方程与边界处理正确,计算精度能够满足防洪减灾的技术要求。     

黄河内蒙古河段防凌形势及对策

分析了黄河内蒙古河段的地理地形条件、气候特征及水沙特性,指出该河段存在主河槽持续淤积,过流能力下降,汛期小流量、高水位现象时有发生,凌汛期冰塞、冰坝现象频繁发生等问题。为解决这些问题,建议:①调整刘家峡水库现有的运用方式;②尽快修建大柳树水库。     

无人机载破冰弹消除冰坝险情的时机与方法

采用航弹或炮弹轰击冰坝是我国常用的消除凌汛险情手段.随着经济社会的发展,跨河桥梁和水工建筑物逐年增多,加之气象条件限制、弹药弹着点精度低,满足实施轰炸条件的具体地点已很少.统计黄河上游宁蒙河段冰坝形成至自溃(或导致堤防溃口)的历史数据,以2018—2019年度黄河凌汛期观测到的一处冰坝自溃过程为例,在综合分析两类爆破方...     

黄河破冰减灾应用研究

内蒙古黄河河道处于黄河流域最北端,冬季气温低,每年都要产生凌汛,为了减少凌灾损失,需对影响行凌的堆冰和冰坝实施破冰减灾除险。在总结前人多年破冰减灾经验的基础上,从破冰减灾的时空性,破冰减灾的对象、原则,冰坝险情分类上进行了分析研究,介绍了传统的破冰减灾方法炸冰、利用水动力破冰和新型的机械动力破冰方法,并例举2004年3月的破冰实例供借鉴,便于指导黄河防凌工作。     

冰坝溃决条件试验研究

以黄河宁蒙段凌汛期的险工险段为原型,在国内首次建立了模拟黄河上游凌情的冰坝实体模型,并通过对冰坝实体模型的多次爆破试验,获得了破除冰坝的最佳爆破点位置与实现一次爆破使其自行溃决的炸药用量。研究结果表明,一旦形成冰坝,宜在2 h内迅速使其爆破溃决,当冰坝长度小于5倍冰坝宽度时,一般可通过一次爆破作业使其自行溃决,爆破部位为距坝头1/6坝体宽度位置,冰坝爆破所用单位体积炸药当量为65 g/m3,药包应置于冰坝底部;当冰坝长度大于5倍冰坝宽度时,可通过多次爆破作业方法使其自行溃坝。研究成果可用于指导黄河冰坝爆破作业,对防凌减灾意义重大,具体参数有待在实际破除冰坝作业中作进一步验证与修正。     

黄河宁蒙河段冰塞增多冰坝减少的成因分析

对黄河宁蒙河段冰盖、冰塞、冰坝形成和发展的主要因素进行了分析,研究了龙羊峡、刘家峡两水库联合运用对这些因素的改变作用。结果表明:影响冰塞和冰坝形成、发展的因素主要有热力因素、水力因素和河道边界条件;导致宁蒙河段冰塞增多、冰坝减少的根本原因是龙羊峡、刘家峡两水库联合运用造成的宁蒙河道淤积。     

嫩江上游冰坝成因及预报方法

嫩江上游灾害性冰坝凌汛屡屡发生。为探讨冰坝成因和预报方法，本文在统计历史冰坝凌汛特性的基础上，对流域水文气象特性和冰坝特点及冰坝凌汛的成因进行了分析，并建立了冰坝凌汉壅水高度与影响因素的关系，为开江期冰坝凌汛预报提供了依据。     

黄河桥前壅水公式在安乡河特大桥的应用

为解决常规方法计算长江流域河流桥前最大壅水值偏小的问题,采用黄河桥前壅水公式在洞庭湖具体河流桥渡中进行了计算与比较.结果表明:目前的数学模型计算的壅水值偏小,且计算的最大壅水高度值与水位率定及验证的误差值在同一个范围内;<公路桥位勘测设计规范>推荐的壅水简化公式计算值也偏低较多;以模型试验为基础建立的黄河桥前壅水公式可反映出桥前壅水同水流单宽流量及主槽弗劳德数的正比关系,计算结果与实际较为接近.     

基于离散元方法与水动力学耦合的河冰动力学模型

流凌和冰坝是我国北方冬季比较常见的河冰现象,尤其冰坝,可导致严重的凌洪灾害,是河冰研究中的重要部分。本文将离散单元方法与二维水动力学相耦合,建立河冰的动力学数值模型,以模拟河冰输移、聚集、堆积,以及冰坝形成的动力过程。针对河道中大量密集且几何形状随机的流冰现象,采用扩展多面体单元对冰块进行构造,并通过离散元接触模型表征河冰输移和冰坝形成过程中冰块间的相互作用。河流水动力部分则采用考虑河冰影响的二维非定常浅水方程进行描述,并采用有限元方法进行数值计算。冰水耦合中的计算参数由河冰离散单元与其所在水动力学有限元网格节点的位置插值计算得到。通过对冰盖封河造成水位抬高过程的数值模拟,并将计算结果与理论分析结果以及DynaRICE河冰模型的模拟结果进行对比,以验证模型的有效性。在此基础上,对规则河道中河冰输移、堆积和形成冰坝的过程进行数值模拟和结果分析。通过以上河冰离散元与水动力学的耦合方法及其对河冰动力过程的数值模拟,对河冰动力过程从细观角度进行新的认识并为河冰动力过程研究提供一种有效的数值方法。     

全区水利工作纪事(2004年3月14日～6月26日)

▲ 3月 14日　鄂尔多斯市杭锦旗道图段黄河形成了长约 5 km的冰坝 ,壅高了黄河水位 ,险工被淹。自治区及时请调空军部队炸冰支援。空军部队派出 3架轰炸机轰炸冰坝 ,避免了洪峰漫顶险情的发生。　　▲ 3月 16日　黄河鄂尔多斯市杭锦旗芒罕图出现堆冰 ,导致杭锦旗淖尔段 5 km的堤防水位急聚上涨 ,加之 6级大风浪冲淘 ,该段堤防受到威胁 ,经一昼夜抢护 ,排除了险情。　　▲ 3月 19日　黄河内蒙古封冻 72 0 km的河段已全部开通。开河历时 2 6 d,开河时间较常年提前 8d。　　▲ 3月 2 7～ 2 8日　水利部部长汪恕诚等一行 ,在自治区党委副书记、…     

万家寨水利枢纽规划设计综述

万家寨水利枢纽是以水文水资源和《黄河治理规划》（修订本）及地区供水，发电，防洪，防凌等综合利用要求为基础，考虑了建库运行可能会带来的事种影响，从社会，经济，技术各方面综合分析，优化，进行工程规划设计的，并针对水库泥沙淤积上延，冰塞冰坝等问题，进行多次调研，类比分析，数学模型分析，模型实验，最终选定最高蓄水位为９８０ｍ最低运用水位９５２ｍ认为在这种情况下，库区泥沙淤积土延不会影响下游灌区，也不会形成     

市桥河水系水闸群联合调度对改善水环境的分析探讨

随着城市化的迅速发展,市桥河水质污染日益严重。利用一、二维水(潮)流联解数学模型及二维水流动态演示方法,计算分析了水闸群联合调度方案实施后市桥河的水动力环境,评估调度方案对市桥河水环境改善的效果,为市桥河水系水环境规划提供科学依据。     

黄河宁蒙河段凌汛洪水流量分析研究

解冻期冰坝溃决洪水流量特性分析是研究冰坝问题的重要课题之一.本文以黄河宁蒙河段1960—1983年解冻期的水位、流量实测资料为基础,分析了洪水流量的产生和演变,建立了解冻期最大流量的多元回归模型并分析了上游修建水库后的防凌作用.     

广州番禺区雁洲水(船)闸工程地基处理方案研究

雁洲水(船)闸位于广州市番禺区市桥河河口,是市桥河流域综合治理的关键性控制骨干工程,工程的主要任务是防洪(潮)、排涝、改善城市水环境和通航条件.分析研究了雁洲水(船)闸工程地基主要地质问题,比较了深层水泥土搅拌桩;钻孔灌注桩;高强预应力混凝土管桩(PHC)等3种软土地基处理方式,经比选采用深层水泥土搅拌桩.     

富春江船闸扩建改造工程影响分析

钱塘江为浙江省及长江三角洲地区规划重点建设的骨干航道,富春江船闸的航运＂瓶颈＂制约现象日益突出,为满足浙江省经济高速发展对钱塘江流域航运的要求,对富春江船闸进行扩建改造,提高通航能力。采用二维水动力数学模型,分析船闸工程扩建改造后下游河道的水动力情势变化。通过计算分析,原船闸布置方案对富春江电厂发电、大坝厂房安全、航道运行安全以及下游河道堤防防洪安全造成较大的影响。针对此情况,对原工程设计方案提出疏浚下游河道、预留行洪渠道、设置行洪闸的改进措施。数学模型计算结果显示,此方案既能满足船舶航行条件要求,又能有效降低坝下水位,降低对电站厂房、大坝安全及河道堤防防洪安全影响。     

黄河九省(区)水资源绿色效率时空格局与影响因素研究

为探索黄河九省(区)水资源绿色效率,采用SBM-DEA模型和Tobit模型对黄河九省(区)99个地级市水资源绿色效率的时空分布及影响因素进行分析。研究结果表明：1)黄河九省(区)水资源绿色效率整体呈上升趋势,下游的中原城市群和山东半岛城市群水资源绿色效率较高,上游的兰西城市群和宁夏沿黄城市群相对较低;2)黄河九省(区)水资源绿色效率空间集聚分布显著,“高-高”型城市主要集聚在下游经济较发达的省份,水资源绿色效率呈显著的正向空间自相关,并存在集聚现象和溢出效应;3)第一产业和第三产业规模、水资源禀赋和节水水平对水资源绿色效率提升具有显著积极影响,外商直接投资对水资源绿色效率的影响较为消极。     

万家寨水库开河期冰坝壅水计算及影响因素分析

万家寨库区开河期的主要问题是冰坝壅水问题。在开河期，由于库区特殊的地形条件，因而易卡冰结坝，造成严重凌灾。在库区冰坝形成分析的基础上，结合国外研究成果，计算了万家寨库区冰坝可能的壅水高度。并根据近三年的开河情况，分析了库区冰坝溃决的影响因素，主要有冰坝上下游水位差、流量和库水位等。     

黄河内蒙河段改扩建工程冰情分析研究

黄河内蒙河段改扩建大桥项目较多,易造成冰塞壅水。利用数学模型和水力学法对拟定改扩建工程方案进行了计算,从两个方面评价扩建工程对冰塞壅水的影响。研究内容可为黄河冰情分析提供参考。     

南水北调东线(黄河以南段)水质预测

南水北调东线工程,是我国规划的大型跨流域调水工程,拟从长江引水,大致沿京杭运河向北逐级抽水,穿过黄河,最终向黄河以北城镇及农业供水,由于部分河段、湖区现状水污染较重,通水后的水质状况令各方关注。本文采用单元水体水质模型,以第一期工程规模39年系列的调水量成果代表通水后河流径流状态,以2000年干线区内预测排污量作为污染物加入,对通水后工程正常输水运行的干线水质作预测,结果是超标率(以Ⅲ类水为标准)大于5%的河长约占15%,好于现状水质,过黄河水质可达Ⅱ类水。根据现状水质评价,输水干线河湖水质较差的河段,主要分布在邳县以北,其中又以徐州不牢河段和南四湖更为突出。因此,本文以洪泽湖以北作为重点,对水质作预测。