闽江下游河床演变及其影响研究

该文在闽江下游河道地形变化情况调查基础上,分析闽江下游河道演变趋势、变化原因及其对咸潮入侵、水源水质与河道堤防安全的影响。研究表明,近二十多年来,闽江下游河床下切严重,且呈加剧趋势,河床演变导致闽江下游潮流回溯,对水源水质影响的时空范围和程度加大,对河道堤防安全也造成一定的影响。据此提出确保供水安全的对策,供参考。     

水库与河道采砂共同作用下的河道演变分析

水库与河道采砂共同作用下的河道有其独特的演变进程。以闽江下游河道为例,对水库及河道采砂作用下的河道演变情况进行初步分析,探讨了两者联动作用下的河道演变特征。结果表明:在水库清水下泄及河道采砂共同作用下,闽江下游河床的演变主要表现为河床纵横向的大幅度下切,河道断面面积显著扩大,河床泥沙损失量极大。在采砂得到禁止的北港,河床则较为稳定,冲淤幅度小。水库与河道采砂引发的河床演变均是使河床形态朝着与水沙条件相适应的平衡状态发展,两者作用下的河道演变呈现出3个特征:河道冲刷加剧,河床下切幅度明显;河床演变规律复杂,演变趋势难以准确预测;演变带来的不利影响非常严重。     

闽江下游河床演变水质影响数值模拟

本文在对闽江下游河道现状充分调查的基础上,建立了闽江下游(水口坝下～闽江口)二维水动力、水质数值模型,并利用各水文站、测流断面的水位、流量观测结果对模型进行验证.然后,应用该模型定量化研究河床演变下闽江下游各排污口污染带对主要取水口的影响程度,并提出对策措施.     

闽江下游河道演变及其影响分析

近年来闽江下游河床演变剧烈,给下游的公共安全带来巨大隐患。该文通过近几年河道地形图及多年相关水文资料数据对比研究闽江下游河床演变情况,分析河道演变主要影响因素及其产生的不利影响,并就河道演变趋势及应对措施给出几点建议,供参考。     

福州洪山古桥冲刷演变与原因分析

该文基于闽江下游河道多年实测地形,结合数值模拟计算成果,探讨近年来福州洪山古桥桥下河床冲刷演变及其原因。分析认为,在闽江下游河床整体下切、水位持续降低的大环境下,洪山古桥两岸断桥残墩周围的抛石逐渐形成淹没式丁坝结构,低水出露、高水淹没,阻流壅水、束窄河宽,引发局部水力集中,导致水流结构紊乱,是近年来洪山古桥下游河床逐渐刷深的主要原因;预测洪山古桥桥下河床存在进一步刷深的可能性。从保护文物、保障涉河工程安全、维护河道健康等角度,建议有关部门加强洪山古桥区域原型观测,系统性深入研究洪山古桥去留问题。     

再论闽江下游河床演变及其水力条件的变化

该文根据历年实测大量水文、水位、流量、泥沙等资料,应用水文水力学原理分析闽江下游河床演变及其水力条件变化。研究结果表明,在河流水动力作用下,闽江下游河床下切严重。据此提出采砂规划工作和恢复河口测验工作的建议。     

不同频率洪水作用下闽江下游采砂规划对河道演变的影响

由于闽江上游河流梯级开发电站,使泥沙的运动规律及水力条件发生改变,河道采砂规划使河床下切加剧。本文在分析闽江下游河道洪水、泥沙补给及采砂规划的基础上,对闽江下游河道在遭遇到5年一遇、20年一遇、50年一遇以及100年一遇4种不同频率洪水时,河道规划采砂前后河床断面的冲淤变化进行影响分析,其结果基本揭示了不同频率洪水作用下闽江下游采砂规划对河道演变的规律,结论可为下一阶段闽江下游采砂规划提供参考。     

东江下游潮区界、潮流界、咸水界变化对人类活动的响应

通过对比东江下游潮区界、潮流界、咸水界时空变化规律和特征,指出了影响"三界"变动的自然因子及人为因子。列举了修建水库、生活用水剧增及河床挖沙等对河道水文特性影响显著的人类活动,探讨了人类活动是如何通过作用于自然演变因子从而对径、潮动力的变化产生影响。根据以上多方面对比,得出了近年来影响潮区界、潮流界、咸水界变化的主导因素。     

闽江下游河床演变咸潮影响数值模拟

该文基于实测河道地形,建立水口～闽江口～外海平面二维数学模型,采用有限体积法进行数值计算。模拟分析闽江河道地形演变对咸潮上溯的影响。随着闽江下游河道地形下切,咸潮影响上界上移,影响范围可达淮安附近,闽江下游几个主要水厂取水口均在影响范围内,从盐度过程形态看,变化过程趋于和缓,反映了河床下切导致河槽蓄量增加的情况。     

三门峡水库修建后黄河下游河床演变

本书第一著者是从事黄河泥沙研究的资深知名专家。她带领年轻同志撰写的这本专著,对三门峡修建50年来黄河下游的河床演变进行全面的总结、整合、提炼和升华,系统研究了天然条件下和三门峡水库不同运用时期黄河下游的水沙特性、河床演变和河道排洪输沙能力的变化规律;分析了多沙河流冲积性河段自然属性及人类活动的巨大影响;定量地显示了三门峡水库不同运用方式对下游河道的作用;还初步分析了上中游大型水利枢纽调节径流、沿黄引水、引沙及中上游综合治理对下游河道的影响,介绍了下游河道冲淤的数学模型以及50年来泥沙调控实践及其效果,等等。     

基于SOM和 PCA的闽江流域地表水水质综合评价

根据2014年1月至2015年11月闽江流域19个断面的水质月均值监测数据,采用自组织特征映射网络(SOM)和主成分分析(PCA)法研究了闽江流域水质时空变化特征,并用水质指数对闽江水质进行了综合评价。SOM分析将水质样本分为3个空间群组,其中水质变化周期分2个阶段:4—11月、12月至次年3月。PCA法分析表明,春冬季沙溪和富屯溪支流以及闽江下游福州城区河段营养盐水平偏高,在春夏季上游部分河段和下游闽江口有机污染水平偏高。水质指数评价结果显示,闽江流域整体水质较好,其中三大子流域及闽江下游水质评价从优至劣顺序为:富屯溪流域、建溪流域、沙溪流域、闽江下游流域。     

基于和谐论的黄河兰州段河道采砂影响评价

针对黄河兰州段河道采砂带来的安全问题,从河势稳定、防洪安全、水环境安全三方面建立河道采砂影响综合评价指标体系,采用改进的G2法和CRITIC法对评价指标进行主客观组合赋权,基于和谐论建立评价模型对2013—2018年黄河兰州段河道采砂影响进行了综合评价。结果表明,黄河兰州段河道采砂对河道安全及水环境安全带来不利的影响,在一定时期内需要对黄河兰州段河砂开采进行控制和预防,以避免对河道安全及水环境安全造成进一步的破坏。     

黄河下游河道萎缩致灾机理探讨

本文基于水力学原理，结合实体模型试验及原型实测资料分析，探讨了黄河下游河道萎缩的概念、致灾效应和致灾机理。分析表明，河道萎缩是造床过程中河道排洪输沙功能衰退的一种演变现象，其致灾效应是使洪水涨率增大，同流量下洪水水位不断抬升。致灾的现象主要表现在畸型河势增加、工程险情增多、直接造成工程损失及滩区经济损失等。试验研究揭示，主河槽宽度缩窄造成洪水水位涨幅增大，河底平均高程抬升和过水断面面积减小造成洪水水位起涨的基准面抬升是河道萎缩致灾的主要原因。河道萎缩致灾效应的大小与萎缩模式有关，其中以“集中淤槽”模式所形成的致灾效应尤为明显。     

黄河水沙变化与下游河道改造

20世纪80年代中期以来,进入黄河的水沙量及其过程发生了重大变化,潼关水文站水量和输沙量大幅下降,已由1919~1959年期间的平均水量426亿m3/年、输沙量16亿t/年下降到2000~2012年的231亿m3/年和2.76亿t/年,随着黄河上中游水土保持和生态建设的持续开展,预计未来50~100年潼关站年平均水量和输沙量将逐步稳定在210亿m3/年左右和3亿t/年左右。水沙变化关系到治黄方略的制定,关系到黄河的长治久安。为了顺应黄河水沙的变化,确保黄河防洪安全,实现下游河道不改道、河床不抬高的治理目标,本文提出了新的水沙条件下黄河下游河道治理的总体思路是:改造河道、解放滩区。具体措施包括:稳定主槽、缩窄河道、完建堤防、治理悬河、滩区分类。建议深入研究下游河道改造的方案与河道缩窄的可行性及其影响,为黄河下游河道改造提供科技支撑。     

大洪水条件下黄河下游河道冲淤及滩区安全

在大洪水期行洪滞洪沉沙是黄河下游宽滩区的主要功能之一。近十几年来,随着黄河水沙的变化和小浪底水库的建成运用,对宽滩区运用方式的争论更为激烈,却一直缺乏系统的对比研究。为此,黄科院利用小浪底至陶城铺河道实体模型,采用2013年汛前地形,开展了黄河下游宽滩区是否修建防护堤两种不同运用方式下,大洪水期的洪水演进试验,通过对比分析不同运用方式下的下游河道在冲淤演变、洪水位变化和滩区防洪安全等方面的问题,探讨了大洪水条件下黄河下游河道冲淤及滩区的安全形势,以期为黄河下游河道治理措施的决策提供科学的参考依据。结果表明,宽滩区修建防护堤后,中常高含沙洪水条件下主槽淤积量小于不修防护堤方案,大洪水条件下主槽冲刷量大于不修防护堤方案,说明主槽过流能力和输沙能力均有所增大。但是,修建防护堤后的嫩滩淤积量,两种洪水条件下均呈现出明显大于不修防护堤方案,河道的横断面形态和"二级悬河"形势均有所恶化。同时,由于目前地形条件下夹河滩以上河段主河槽过流能力达到了6 000m3/s,洪水向下游的演进速度和水量明显增加,导致高村以下的洪水位比不修防护堤时显著提升,增大了高村以下河段的防洪压力,滩区的防洪安全受到严重威胁。     

下荆江监利河段近期河道演变与综合整治初探

 介绍了监利分汊弯道的情况,通过分析监利河段近百年历史演变规律和近期深泓、洲滩、汊道分流比和上游来水来沙等变化特点,论述了下荆江典型蜿蜒河道将被改造成限制性蜿蜒河道以及监利河道主流稳定在右汊(南汊)的现有条件。认为1998年批准的《长江中下游干流河道治理规划报告》提出的“监利弯道保持主流走左汊的分汊河段”的规划思想与目前的河势演变趋势冲突,并明确提出监利河段河势演变的趋势为主泓将较长时间稳定在右汊。提出监利河段的防洪规划、岸线利用和城区发展等综合整治初步设想,可较好地解决监利的水运交通和城区防洪等问题,为荆江河道的中远期综合治理奠定基础。     

20世纪80年代以来珠江三角洲网河区河性演变

针对20世纪80年代以来珠江三角洲网河受大规模采沙影响,其河道特性发生的显著变化,基于实测资料,从网河区河道的河床演变、水沙条件、同流量水位变化、西江和北江分流分沙变化、河槽容积及河道行洪能力等方面分析了珠三角网河区河性的演变情况。结果表明:20世纪80年代以来,网河区河床下切严重,来流量变化不大,来沙量大幅下降,同流量下水位下降明显,思贤滘对西江、北江的分水分沙有所调整,河槽容积增大,河道的行洪能力提高。随着规模取沙的减少,2005年后网河区河道进入新的平衡演变阶段。     

小浪底水库运用前后黄河下游河道河型变化及成因分析

利用实测资料分析、理论判别和分形维数计算等方法,以黄河下游铁谢—伊洛河口、花园口—黑岗口和夹河滩—高村三个典型游荡性河段为研究对象,分析其1960年以来的主流摆幅、弯曲系数和主河槽宽深比等河势参数变化,以及小浪底水库修建前后下游游荡性河段的河型演化过程。结果表明,自20世纪90年代初,除花园口—黑岗口河段仍表现为游荡河性外,其他两个河段因整治工程不断完善其游荡性均有明显减弱,河型趋于限制性弯曲方向发展。自1999年10月小浪底水库拦沙运用以来,三个研究河段的整体游荡程度显著减弱,河势趋于规划流路方向发展,特别是夹河滩—高村河段河势基本稳定。小浪底水库长期下泄低含沙小流量过程,水流动力减弱,加之不断完善的河道整治工程,是河势游荡程度显著减小、河势归顺及河型发生变化的主要原因。     

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。