小浪底水库运用后黄河下游堤防建设

黄河下游地处冲积平原之上，为地上“悬河”，除东平湖至济南等局部河段有山岭外，其余河段均由堤防约束洪水，历史上，一直是堤防加高和泥沙淤积“赛跑”，小浪底水库的拦沙运用，可使下游河床20年左右的时间不淤积抬升，应利用小浪底水库赢得的宝贵时机，大力开展放淤固堤建设，初步形成相对地下河的雏形。     

小浪底水库运用后黄河下游地区凌汛问题探究

黄河凌汛灾害是黄河下游严重的自然灾害之一,历史上曾以频繁决口、难以防治而著名。黄河下游河道上宽下窄,弯曲连绵,险工、控导交错对峙,容易形成冰塞、冰坝的河段较多。小浪底水库的运行,在一定程度上缓解了下游凌汛的压力,为人工干预凌灾提供了有力的手段。     

黄河下游河段平滩流量计算及变化过程分析

黄河下游不仅断面形态复杂,而且主槽形态特征及过流能力沿程变化较大。因此采用河段平均的特征变量来描述主槽形态及过流能力更具有代表性。本文提出了基于对数转换的几何平均与断面间距加权平均相结合的方法表示河段平均的主槽特征变量,计算的河段平滩宽度、水深、面积及流量恒满足水流连续条件。采用该方法计算了1960-2006年中典型年份花园口至高村游荡河段的平滩流量。结果表明河段平滩流量能从总体上综合反映游荡段主槽的过流能力,且其变化幅度远小于断面平滩流量。分析了河段平滩流量与所在河段冲淤量的关系,并建立了河段平滩流量与进口断面两年平均的汛期流量及来沙系数的相关关系。计算了近期黄河下游各河段平滩流量的变化过程,所得结果较好地描述了平滩流量在高村至艾山河段较小,在其上游游荡段及下游弯曲段相对较大的驼峰现象。     

对小浪底水库修建后黄河下游游荡性河段河型变化趋势的几点看法

小浪底修建后，黄河下游河道仍然具备游荡性河型的一般条件，即坡降大、堆积性、床沙细、流量变幅大。但是在一定时间内或下泄清水或下泄低含沙量水流，将使下游河道首先发生两种变化：一是变堆积性为侵蚀性；二是洪峰削减流量变幅减小，使流路、流向相对稳定，在这两种作用下，有可能使游荡性河型向稳定分汊、甚至向顺直微弯河型转化。建议今后对河床演变进行深入研究，并对现有成果进行更高概括，使河道治理途径和方案容易取得共识。     

小浪底水库对下游游荡河段河床形态与过流能力的影响

小浪底水库蓄水拦沙以来,进入黄河下游的泥沙大幅度减少,引起了下游河道的再造床过程。以黄河下游游荡河段1986-2015年实测大断面资料为基础,从河床冲刷量、平滩河槽形态、平滩流量等方面分析了小浪底水库运行前后黄河下游游荡河段的河床调整过程及过流能力变化,并还原了无小浪底水库时的平滩河槽形态参数及平滩流量。研究结果表明:小浪底水库运行后,黄河下游河道持续冲刷,累计冲刷量为18. 6亿m³,其中游荡河段所占比重达到72%。典型断面及河段尺度的平滩河槽形态调整明显,平滩河宽与水深增加,河相系数逐年递减,横断面形态总体向窄深方向发展。主槽过流能力明显增加,河段平滩流量都有不同程度增加,游荡河段内三个分河段的增幅分别为3 381 m³/s、4 450 m³/s及4 590 m³/s。还原了无小浪底水库条件下2015年汛后游荡河段的平滩面积及平滩流量计算值,分别为有小浪底水库时的64%和80%。     

三峡工程运用前后沙市段河床形态调整特点

为研究裁弯工程实施及三峡工程运用对沙市段河床演变的影响,依据近50 a实测水沙及地形资料,采用河段平均的方法计算了沙市段河段尺度的深泓摆幅及平滩河槽形态参数,定量分析了该河段河床平面及断面形态的调整特点。结果表明:下荆江裁弯后1966—1987年该河段深泓摆动剧烈,平均摆幅约为30.8 m/a;1987—2002年深泓较为稳定,平均摆幅减小为19 m/a;三峡工程运用后2003—2015年深泓摆动有所加剧,平均摆幅约为32.6 m/a。太平口心滩及金城洲处典型断面形态在三峡工程运用前调整幅度较大,运用后相对稳定,而三八滩处典型断面形态在运用前后均发生了明显调整。总体上,三峡工程运用后沙市段平滩河槽形态调整以平滩水深及面积的增加为主,而河宽变化较小。建立了河段尺度平滩河槽形态参数与前5 a汛期平均水流冲刷强度的幂函数关系式,用于反映河槽形态随水沙条件的变化过程。     

黄河下游最经济输沙水量及其估算

从河流输沙水量的概念出发,根据输沙平衡原理推导出在考虑河道冲淤、引水引沙情况下河流最经济输沙水量的计算式。由此式可知,输沙水量与含沙量成反比;并且通过对实测资料的分析,得到输沙水量与流量也成类似的反比关系。最经济输沙水量是输沙效率与河道淤积状况综合最优时的输沙水量,也就是平滩流量时对应的输沙水量。以小浪底水库运用前20年黄河下游河道基本不淤及年引沙量为1．0-2．0亿t为条件,选取月均平滩流量3500m^3/s、月均含沙量40-100kg/m^3,得到黄河下游在维持良好输沙功能前提下的最经济输沙水量为10-25m^3/t。     

持续冲刷期内黄河下游河床演变特点分析

基于2006年10月至2018年11月黄河下游12个典型断面观测数据,通过分析断面主槽平滩形态特征参数变化率及深泓线和主槽中心线的摆动强度,探讨了持续冲刷期内下游河床的调整变化过程及特点。结果表明:黄河下游断面形态调整表现出既有横向展宽又有冲深下切或淤高态势;河床平面摆动促进了断面主槽形态调整,河相系数变化率与深泓线和主槽中心线摆动强度均成正相关关系;来水来沙条件是主槽形态改变的主要驱动力,且可引起局部河段深泓线摆动强度增大。通过调整小浪底水库的运行模式及布设控导工程可进一步塑造并维持稳定的黄河下游中水河槽。     

浅谈小浪底水库运用后黄河下游险工的防护

2000年12月19日,济南市天桥区大王庙险工1至12号坝突发大量根石走失,挑水坝前水深溜急,根石走失后坡度1:1左右,护岸宽度大于20m的淤积沙滩被水流冲失,已危及堤防临河堤脚,险情发展较快。由于发现及时并立即抛石4320m~3以后,险情得以解除。此类险情在济南河段是继1981年9月25日历城区王家梨行险工7至9号坝     

黄河下游宽河段河床边界条件变化特征分析

受水沙条条件及人类活动的共同影响，黄河下游河床边界近年来发生了很大变化，通过对不同时期下游卫星照片、地形资料及河道横断面变化的分析，阐明了河道不同部位边界条件的变化特征：与50年代相比，近年来水河槽尤其是主槽过洪宽度和过水面积明显减小，原本开敝通畅的滩区受生产堤及拦滩道路、渠堤的影响变得封闭不畅，滩唇高仰、堤河低洼的局势进一步加刷。     

小浪底水库运用后黄河下游游荡型河段河道整治方案适应性分析及对策

小浪底水库建成运用后，将改变黄河下游水沙条件，通过对三门峡水库拦沙运用期黄河下游河道演变分析及小浪底水库拦沙期河道变的预估得知，目前黄河下游游荡型河道实的微弯型治理方案对小浪底水库运用具有一定的适应性，但必须对河道整治工程对河湾布置方案进行调整，尽快完成重点整治河段工程布点，加固现有的工程根石基础，重视工程自身安全，增强工程抗冲能力；大力推广新结构，新材料，使河道整治能够适应小浪底水库拉沙运用期的     

小浪底水库运用十年黄河下游河道的再造床

天然河流上游修建大型水利枢纽后,必将引起水库下游河道的再造床。黄河小浪底水库自1999年10月下旬下闸蓄水以来,已运行十年有余。本文通过实测资料的分析,从河道的冲刷和河道的平面形态变化两方面来阐明小浪底水库拦沙运用十年来水库淤积及下游河道的再造床过程及其特点,为小浪底水库进一步水沙调控提供借鉴,也丰富了多泥沙河流兴建大型水库以后下游河道河床演变学科的内涵。     

小浪底水库建成后黄河下游洪水调度原则研究

结合黄河下游防洪出现的新情况、新问题，在小浪底水库运用初期，水库拦洪库容将增加近８０亿ｍ＾３的条件下，通过分析计算，提出小浪底水库运用初期黄河下游洪水高度的原则意见：昼利用水库拦蓄洪水；在确保进防安全的前提下，充分利用河道排泄洪水；相机运用蓄滞洪区分滞洪水。     

小浪底水库运用后小花间洪峰增值原因分析

统计了黄河下游小浪底—花园口区间发生洪峰增值的洪水场次,分析了小浪底水库投入运用以来洪峰增值的原因。结果表明:小浪底水库下泄清水造成花园口以上河道床沙粒径变大,床面阻力增大,槽蓄量大;在水库排泄高含沙量水流时,作用于床面上的剪力增大,河床形态阻力突然降低导致流速增大,使得槽蓄量突然减小,洪峰流量、水量沿程增大;其他条件相同时,前期的河道流量越大,槽蓄量越大,引起的洪峰增幅也越大。     

小浪底水库淤积与下游河道冲刷的关系—“黄河调水调沙的根据、效益和巨大潜力”之六

从理论上证明紧靠水库下游河道的排沙比与水库排沙比有密切关系,并且几乎是单值的函数.利用三门峡水库20年运行资料,建立了其排沙比与下游河道排沙比的关系.同时用小浪底水库初期运用7年资料进行了检验,证明是符合实际的,进而给出了在不同来沙条件下,小浪底水库各种淤积情况时下游河道排沙比、冲刷数量、减淤比及减淤时间.下游河道排沙比与水库排沙比关系表明,河道冲刷量与减淤量均存在极大值,这表明该关系表达机理的深刻.显然这个关系对调水调沙是很重要的,可以立刻作出有效的选择.     

小浪底水库运用以来黄河下游洪水演进特性

在分析现行河道冲淤变化及河道断面形态的基础上,结合近期实体模型试验结果,探讨了黄河下游洪水演进的变化特点。结果表明:与调水调沙前相比,黄河下游河道整体过流能力增大,其中花园口—高村河段过洪能力增长明显,高村—孙口河段过洪能力增幅较小;洪水传播时间整体缩短,高村—孙口河段漫滩洪水传播时间所占比重相对其他河段偏大;同流量水位整体下降,高村、孙口水位下降较少,因此洪水在快速向下游演进的同时洪峰沿程衰减较小,涌向下游的水量将明显增加,平滩流量较小的高村以下河段滩区灾情会进一步加重。     

小浪底水库运用以来黄河下游冲淤调整特点

系统分析了小浪底水库运用5年来黄河下游河道的冲淤调整情况,结果表明：下游河道沿程冲刷,河道萎缩局面得以遏制;水文站同流量水位下降;河道排洪能力增大,平滩流量增大。但由于下游来水量偏少,河道冲刷量尤其是下游中段冲刷偏少,河道断面调整幅度较小。同时基于洪水造床作用远大于平水过程造床作用的认识,建议充分利用小浪底水库拦沙的有利时机增强河道的排洪输沙能力,及时加强针对枯水条件下的研究工作。     

小浪底水库运用初期黄河下游特大洪水试验预测

在１９９８年汛后河床边界条件基础上，增补１９９９年汛前新建河道整治工程，利用小浪底至苏泗庄河段动床模型开展了“５８修正型”洪水形承演试验。试验结果表明，小浪底水库运用初期，黄河下游防洪形势不容乐观，洪峰期间水位高、工程局部冲刷严重、局部河段出现顺堤行洪和发生滚河现象。     

维持黄河下游中水河槽的小浪底调控指标分析

塑造和维持黄河下游中水河槽,是维护黄河健康生命的一项重要任务,也是对小浪底水库拦沙期运用的基本要求。通过分析黄河下游河道平滩流量的变化与进入下游的水沙量之间的响应关系,以及建立平滩流量与滑动平均汛期水量和洪水流量的关系,提出长期维持黄河下游中水河槽的调控指标为:流量不小于2 600 m~3/s,历时不小于6 d。通过分析当前4 000 m~3/s左右中水河槽的下游河道洪水冲淤特性,提出当前维持中水河槽对小浪底水库的运用要求为:汛前调水调沙尽可能塑造接近下游平滩流量的洪水过程,调控流量为3 500 m~3/s左右;汛期结合中游洪水过程塑造2 500m~3/s以上量级且具有一定历时的洪水过程。     

小浪底水库运用后黄河下游游荡性河段深泓演变趋势分析

本文供助地貌类比方法及时空复杂响应,采用深泓指数及河床起伏度,分析了三门峡水库运用后(1960-1964年)黄河下游游荡段的深泓演变情况.预测了小浪底水库修建后,清水下泄运用阶段时,下游游荡性河段将(1)沿程深泓基本保持居中偏右趋势,(2)深泓位移具有时空复杂响应过程,(3)游荡程度降低,局部河段暂时向微弯发展.因此,必须采用"指导主溜,稳定险工",才能维护良性微弯河势,遏制回返向恶性游荡发展.