黄河下游洪水期主槽水力因子变化研究

洪水过程中主槽平均流速和断面冲淤变化是影响下游河道排洪能力的主要因素。对黄河下游实测资料的系统分析结果表明,涨水期主槽平均流速随流量的增大而增加,但当主槽平均流速达到2.5m/s时,流速随流量的增加而增加的幅度明显减小,主槽平均流速和流量呈对数关系;洪水过程中主槽涨水期冲刷、落水期回淤,相应的冲淤面积与洪水流量的变幅呈较好的线性关系;涨水期主槽冲刷面积受含沙量的影响不明显。     

黄河下游河床演变及过洪能力变化趋势分析

河床演变和设计防洪水位是防洪规划的重要依据,而河床演变主要取决于来水来沙条件。在分析黄河近期水沙变化、河床演变和以往研究工作的基础上,考虑规划水平年的人类活动影响,兼顾经济性和安全性,分析预测了规划阶段的来水来沙条件。利用实测资料分析,泥沙数学模型计算等手段,预测了2020年前的河道冲淤变化。采用水力因子,流量～面积,冲淤改正,水位涨率,水位相关等方法分析计算了黄河下游河道的设计洪水位,为黄河流域的防洪规划提供了重要依据。     

不同时期黄河下游河道泥沙沉积与纵横断面调整

黄河以水少沙多而著称于世。泥沙沉积受制于水沙条件的变化和河道边界的约束。堤防的约束在防御洪水泛滥的同时,使得河道沉积速率明显加大。纵、横断面随水沙条件的变化而调整,河道边界的约束使得主流趋于稳定的同时,带来主槽沉积速率大于滩地,局部河段“二级悬河”发展严重。目前下游河道萎缩是一定水沙条件下的产物,遇到有利水沙,断面仍会发生相应调整,主槽萎缩的局面会得到改善,下游河道的过洪能力会逐步提高。     

黄河下游河道洪水期输沙规律研究

利用1960—2010年黄河下游304场次洪水实测水沙资料,以小浪底站为黄河下游河道进口控制站,以花园口、高村、艾山和利津4站为节点将黄河下游划分为4个河段,系统地研究了黄河下游洪水期河道水沙输移规律,分析了花园口、高村、艾山和利津4站输沙率与各自上站流量、含沙量和输沙率的关系。结果表明:黄河下游河道的下站输沙率与上站输沙率有很好的相关关系。在此基础上,进一步对小浪底场次洪水来沙系数进行分级,得到了分级来沙系数的下站输沙率与上站输沙率的相关关系。采用建立的下站输沙率与上站输沙率关系式计算得到的黄河下游各河段冲淤量和冲淤过程与实测资料符合很好,具有较高的精确度。利用建立的关系式可以方便地预测未来黄河下游河道洪水期不同河段冲淤量,快速判断场次洪水对黄河下游河道冲淤的影响。     

黄河下游排洪河槽宽度分析

黄河下游的河道整治以防洪为主要目的,修建的河道整治工程除能控导中常洪水和一般流量下的河势、有利于防洪工程安全外,还必须保证在大洪水及超标准洪水时过流通畅,具有足够的过洪能力。排洪河槽宽度是按规划治导线布置整治工程时的一个控制指标。在总结已有研究成果的基础上,通过分析水文断面及河段内的排洪河槽宽度,并结合黄河下游实测过洪能力,综合分析确定黄河下游排洪河槽宽度。研究认为,主槽宣泄80%的洪水所需要的排洪河槽宽度分别为铁谢至伊洛河口、高村至国那里河段不小于1 600 m,伊洛河口至高村河段不小于2 000 m。     

黄河下游滩区引洪放淤可行性研究

结合高村水文站近期水沙条件,对东坝头—陶城铺河段6个滩区的引洪放淤情况进行了研究。结果表明:机械放淤应为今后治理二级悬河的主要措施;引洪放淤年限较长,对滩区群众生产生活影响较大,只能在适宜的水沙条件下相机应用。     

对黄河下游断面形态调整及影响因素的新认识

引入流量均匀系数的概念,系统地分析了流量、流量均匀系数、含沙量和比降对黄河下游河道横断面形态的定量影响,得到了黄河下游主槽河宽综合关系式,结果表明:比降的影响权重最大,当水沙条件相同时,比降越大,主槽河宽的调整越剧烈;主槽河宽综合关系式的计算结果与实测值基本吻合.     

黄河下游1988年8月洪水期河势工情简析及重大险情抢护

1988年8月9日之后，在短短的十几天时问内，黄河下游连续发生了4次洪水。花园口水文站洪峰流量分别为6400、6300、6900、6620m^3／s。洪水的特点是。洪峰连续出现，中水持续时间长，花园口站流量大于3000m^3／s时间达18天，大于5000m^3／s时间达8天多；总水量较大，8月份总水量较多年平均偏多32％。     

黄河下游纵剖面自调整特性

本文根据丰富观测资料，对黄河下游纵剖面平行抬高趋向性、塑造均衡剖面趋向性、河口流路改道及其长期延伸地均衡剖面塑造的影响作了较深入的讨论。     

黄河下游河道淤积测验断面布设密度研究

从淤积测量的方法入手，对淤积测量的误差进行分类的基础上，通过理论分析，经验分析和大量实测资料的计算与分析，给出了黄河下游淤积测量所需要的合理断面密度，为评价和提高淤积测量精度提供了重要依据。     

黄河"96.8"洪水现象及下游河床整治思路

黄河小浪底水库运行初期 ,清水下泄 ,下游河床冲刷下切 ,险情将有所增加 ,防洪形势会发生很大变化 ,但水库的拦蓄作用 ,会使下游出现大洪水的可能性减小 ,中常洪水的发生几率将有所增加。因此 ,要加强中常洪水的调度 ,确保滩区安全 ,把中常洪水造成的漫滩损失减小到最低。本文结合“96 8”洪水现象及下游河床行洪能力分析 ,认为适当加强主槽工程措施的管理和建设 ,保持中常洪水在黄河下游主槽行洪是可行的     

黄河下游中常洪水调控指标

从塑槽径流条件、水流动床阻力、河道整治、滩区及防洪等方面,论证了未来黄河下游主槽目标过流能力采用4 000m3/s左右的合理性,提出了黄河下游发生明显淤滩刷槽的临界流量。同时,根据不同量级洪水河道的冲淤特点,提出了小浪底水库控制下游流量、含沙量指标。即在目标主槽过流能力条件下,控制漫滩洪水流量不低于6 000m3/s,含沙量不大于250-300kg/m3;小漫滩洪水和非漫滩洪水,尽量按流量2 300-4 000m3/s、含沙量20-50kg/m3的水沙搭配控制,避免出现4 000-6 000m3/s8、00-2 300m3/s两个量级的洪水过程。     

黄河下游高含沙洪水河床形态及调控指标

利用水库调控高含沙洪水是维持黄河下游主槽不萎缩的重要途径。基于黄河下游实测高含沙洪水冲淤特性的分析,按流量大小对高含沙洪水进行了分类,提出了黄河下游高含沙洪水的分类调控思路及相应的调控指标。大漫滩高含沙洪水,在满足黄河下游防洪要求的前提下,控制洪峰流量大于1.5倍的平滩流量,来沙系数在0.012~0.04 kg·s/m~6范围内。一般高含沙洪水,控制黄河下游洪水流量接近平滩流量,并尽可能控制来沙系数在临界值附近。高含沙小洪水,控制黄河下游洪水流量在2 500 m~3/s以下,洪水沙量小于2亿t。高含沙洪水经过分类调控后,可较大限度地利用滩地淤沙、主槽输沙能力排沙及花园口以上较大的主槽库容滞沙,维持或提高黄河下游主槽过流能力。     

黄河下游河道巨大的输沙能力与平衡的趋向性——“黄河调水调沙的根据、效益和巨大潜力”之二

尽管黄河下游河道以堆积性著称,河底、水面不断抬高,但在长期水沙作用下,特别是河流的自动调整和反馈迅速,其平衡的趋向性也很明显。从上、下河段挟沙能力及典型资料看,当流量为1000~4000 m3/s时,上段(河南河段)挟沙能力与下段(山东河段)之比为1.049~0.915,即流量小于2000 m3/s时,上段挟沙能力大于下段;而当流量大于2500 m3/s时,下段挟沙能力则大于上段;流量为2300 m3/s时,上、下河段基本平衡。从多年平均过程看,如果不考虑高含沙洪水,不漫滩,流量沿程不变,下段输沙量为上段输沙量的1.01倍,也说明多年输沙量是平衡的。特别是从1960年9月至1996年10月的资料看,三门峡至利津河段淤积36.32亿t,其中20次高含沙量洪水淤积37.22亿t,若不计高含沙洪水,则全河冲刷0.90亿t,占来沙348亿t的0.26%。     

黄河下游主槽恢复目标研究

维持黄河下游主槽断面良好的形态和大小对保障河道的排洪输沙功能至关重要,而平滩流量是一个能够综合反映主槽形态和大小的指示性因子.本文利用实测水文数据,分析了非漫滩情况下流量-流速关系,认为在非漫滩情况下,尽管平滩流量越大,洪水输沙效率越高,但当平滩流量大于5 000～5 500m3/s后,其单位水量的输沙能力增加甚微;而且,从与未来洪水相适应角度,下游平滩流量也不宜大于5 000m3/s,否则将降低其输沙效率.文章还分析了不同平滩流量对排泄设防大洪水的影响,认为平滩流量达4 000m3/s以上才可基本满足防御大洪水的要求,应作为平滩流量下限.基于此,文章建议将"平滩流量4 000～5 000m3/s作为黄河下游健康主槽的标准.进一步分析了下游汛期水量与主槽的响应关系,认为小浪底水库拦沙期结束前下游平滩流量恢复目标宜为4 000m3/s左右.     

黄河下游断面法与沙量法冲淤计算成果比较及输沙率资料修正

由于黄河下游各站实测输沙率资料普遍存在漏测现象及部分测次单断沙关系代表性差等原因,造成断面法与沙量平衡法计算冲淤量在一些河段存在着定量甚至定性上的差别,以花园口以上和高村至艾山两河段表现最为突出。研究表明,黄河下游断面法冲淤量不存在累积性误差,它可以真实反映不同阶段泥沙在河道纵横向的沉积量及其随时间的变化过程;而沙量平衡法计算冲淤时在一些河段则存在明显的失真现象。野外观测的输沙率资料是研究洪水期泥沙调整与水沙间关系、深化河床演变基本规律的基础,为此有必要对输沙率资料进行修正。输沙率修正的主要是在爱因斯坦全沙计算结果分析的基础上,建立输沙率修正系数与实测含沙量间的关系,修正后的输沙率资料基本能反映黄河下游各河段的实际冲淤情况。     

洪水期水库调水调沙与黄河下游河道排沙分析

从1973～1990年期间，选取了60个洪峰时段的实测资料，分析了黄河下游河道的泥沙淤积和排沙比，得出结论为，如果洪水期三门峡出库平均含沙量为100～200kg／m3时，出库洪峰流量在4000～5000m3／s之间，可把50％～80％左右0．025～0．05mm和0．05～0．1mm的两级中粗沙排入海里；洪水期出库平均含沙量为50～100kg／m3，出库洪峰流量为3500～4000m3／s左右时，可把50％～190％的0．025～0．05mm和0．05～0．1mm的两级中粗沙排入海里．     

1996年汛期黄河水情简析

１９９６年汛期,黄河流域平均降雨量比多年同期均值偏多３．６％,但干支流来水来沙量普遍偏少,属枯水沙年份。黄河上游主要水库蓄水量偏少。花园口站出现洪峰流量大于３０００ｍ＾３／ｓ的洪水共３次,其中最大洪峰流量为７６００ｍ＾３／ｓ。“９６．８”洪水虽然洪峰流量、含沙量并不大,但其洪水位之高,传播时间之长、漫滩之严重在许多河段均超过历史记录。渭河华县亦亦出现有水文记载以来的最高水位。     

黄河下游维持主槽不萎缩的输沙需水研究

输沙需水是维持主槽不萎缩的重要条件。本文在考虑黄河下游非汛期冲刷、大漫滩洪水淤滩刷槽冲淤特点的基础上,根据非漫滩洪水水、沙及河道冲淤关系,研究提出了维持主槽不萎缩的输沙需水计算方法,并结合小浪底水库典型水沙调节方案,分析计算了黄河下游维持主槽不萎缩的输沙需水量变化范围。研究表明,主槽维持规模、来沙量、水沙过程是维持主槽不萎缩输沙需水的重要影响因素,小浪底水库合理调控黄河下游水沙搭配关系后,维持主槽不萎缩的输沙需水可明显减少。