黄河中游干游汛期水沙变化

龙洋峡，刘家峡两库联合运用后黄河中游干游汛期水沙条件发生了很大变化。具体表现为：（１）伏汛期河口镇，龙门，潼关三站水量多年平均比１９６８年前减少５０％左右，沙量减少约６０％，但相应水沙量占全年比例变化不大；秋汛期水量减少５０％以上，沙量减少６５％－８０％，相应水沙量占全年比例明显降低，同时年限间水沙量变幅小。（２）水流过程的变化，伏汛期主要表现在２０００ｍ＾３／ｓ以上中，大流量经历时，水量、沙量的     

近期改善三门峡库区淤积的措施及效果分析

三门峡水库建库以来，根据库区淤积和潼关高程变化的情况，采取了一系列改善库区淤积的措施。建库初期水库运用方式由蓄水运用改为滞洪排沙运用；枢纽工程增建和改建的泄流孔（洞）全部投入运用后，库区大量冲刷，潼关高程下降，为调水调沙运用创造了条件。1986年以来入库水量大幅度减少，库区淤积增多，潼关高程上升。为了适应水沙条件的不利变化，对水库运用方式作出相应调整和改善；在潼关河段实施清淤疏浚工程；加快河道整治步伐。由此，潼关以下河道形态发生有利变化，泄洪输沙条件改善，潼关高程相对稳定。     

黄河中游干流汛期水沙变化

龙羊峡、刘家峡两库联合运用后黄河中游干流汛期水沙条件发生了很大变化。具体表现为：①伏汛期河口镇、龙门、潼关三站水量多年平均比１９６８年前减少５０％左右，沙量减少约６０％，但相应水沙量占全年比例变化不大；秋汛期水量减少５０％以上，沙量减少６５％～８０％，相应水沙量占全年比例明显降低，同时年际间水沙量变幅减小。②水流过程的变化，伏汛期主要表现在２０００ｍ３／ｓ以上中、大流量级历时、水量、沙量的明显减少和１０００ｍ３／ｓ以下枯水流量的增加；秋汛期１０００ｍ３／ｓ以下小流量历时出现几率大大增加，水沙量也相应增多；而１０００ｍ３／ｓ以上中、大流量明显减少，９月下旬和１０月份水沙量与非汛期特征十分接近。     

近期潼关水沙变化对河床冲淤的影响

1986年以来，潼关水量和沙量大幅减少，洪峰少，流量小，历时短，含沙量高。1986－1999年汛期平均水量120亿m^3，比前期减少40％－60％，日平均流量大于3000m^3/s的出现天数和水量均减少90％以上，沙量变化较小，含沙量成倍增加，致使潼关高程汛期平均下降幅度明显偏小，比非汛期上升偏小0．10m，比建库前汛期平均下降值偏小0．08m，若与控制运用初期相比，则偏小0．30m为了适应入库水和条件的不利变化，水库运用方式多次进行调整和改善，但河床淤积仍较1985年前严重，潼关高程逐上升，尤其1994年以来，入库水沙量在前期大幅减少的基础上又明显减少，潼闹程居高不下，长期变动在328．00－328．35m之间。     

汛期特殊运用年份水库冲淤特性分析

根据汛期特殊运用年份的水库运用情况，通过实际观测资料，与来水条件相似的正常运用年份对比分析潼关以下库区冲淤变化以及潼关高程升降的基本规律，对比分析可知：平水期适当抬高水位运用，不对潼关以下库区及潼关高程的自然冲刷状态产生不利影响；在洪水期水量沙量集中时，应尽量降低水位（295－298m)排沙运用，增加峰前比降，加大洪水冲刷力度，排沙效果会更好。     

渭河下游近期水沙特性及冲淤规律

本文着重分析了近十年渭河下游水沙变化的情况。指出近十年渭河下游水量，沙量的减少主要是可咸阳以上干流大流量级水量，沙量的减少造成的，水量减少的幅度远大于沙量的减少幅度。分析表明：小流量级水量的减少与对应沙量的增加，使得高含沙小洪水发生的机会增加。     

三门峡水库不同运用时期下游河道不同粒径泥沙的冲淤调整趋势

通过分析黄河下游河道的实测水沙资料，对三门峡水库不同运用时间下游河道不同粒径泥沙的冲淤调整进行了分析，比较，得出了近３０年下游河道不同粒径泥沙的冲淤调整趋势，即淤积有，较大幅度地减少，其中汛期淤积量减少非汛期河道由淤积状态转变为冲刷状态；在滞洪排沙运用条件下，出现以粗泥沙为主的淤积；在蓄清排浑运用条件下，由于来水来沙减少，河道淤积明显减少。     

2003～2004年度三门峡水库冲淤特性分析

2003年11月～2004年10月，在三门峡水库进行非汛期控制水位318m原型试验条件下，分析了来水来沙，水库冲淤情况及潼关高程的变化，指出：①运用年入库水量为208．5亿m^3，沙量为3．168亿t，是典型的枯水枯沙年份；②2004年桃汛来水条件优于2003年，桃汛前后潼关高程下降值分别为0．15m和0．21m，主要是因为2003年桃汛期在潼关河段上段进行清淤疏浚，增大了桃汛洪水的冲刷作用；③2003年、2004年三门峡水库进行非汛期控制水位318m原型试验，回水影响范围控制在黄淤33断而以下，该断而以上河道完全处于自然状态，其冲淤变化由该河段比降、断面形态随来水来沙条件进行自动调整，水库运用已不对潼关河段的冲淤产生不利影响；④在有利的水沙条件冲刷和清淤的共同作用下，2003年汛期潼关高程下降0．83m，经过非汛期的冲淤变化，2004年汛前潼奖高程较2003年汛后上升0．30m，汛末潼关高程较汛初下降0．27m，由于汛期水沙条件不利，加上没有进行清淤疏浚，因此汛期潼关高程冲刷下降的幅度小于非汛期淤积上升的幅度。     

秃尾河水沙冲淤特征与变化趋势分析

依据实测资料，分析了秃尾河水沙冲淤特性；并考虑流域内的相关项目，对秃尾河水沙特征及河道冲淤变化做出了预测。研究表明：秃尾河基流主要来源于上中游风沙区，洪水主要来源于下游黄土丘陵区，水量丰沛，季节分配均匀且年际变化小；河道上游呈淤积状态，下游洪水期会发生明显冲刷但总体冲淤平衡；并认为秃尾河将出现流域产水减少，河道调整等变化。     

水沙条件对潼关高程作用分析

潼关高程变化的基本规律是非汛期抬高，汛期降低。桃汛期洪水对潼河床有明显的冲刷作用，桃汛期潼关高程的变化与来水量和潼关河段的水面比降关系密切；汛期潼关高程的冲刷幅度与来水量的大小密切相关。     

黄河下游水沙变异与河道响应

对龙羊峡、刘家峡和三门峡3座水库修建后黄河下游的水沙变异与河道响应情况进行了分析,认为:①三门峡水库运用后,汛期下泄水量占全年的比例平均为45%,和天然情况相比减少了15%,排沙量更为集中(占全年的95%以上),和天然情况相比增大了10%左右,水沙更趋不平衡;②汛期洪水减少,洪峰流量和洪峰期水量减小,含沙量增大,形成小水带大沙;③洪水的造床作用明显减弱,使得河流平面尺度和断面尺度减小,河床冲淤演变所涉及的范围有所减小,河道的淤积更加局限在中水河槽内,主槽和嫩滩的淤积导致了“二级悬河”的发育和发展。建议在现有水库对水量实行调节的同时,尽快修建中游泥沙调节水库,实现黄河水沙的统一调控,创造比较和谐的水沙关系,维持黄河健康生命。     

修正水沙资料是当前治黄的基础性研究课题

黄土高原水土保持工作大规模持续进行和黄河干支流水利枢纽工程的大量修建,极大地改变了黄河流域下垫面状况。实测资料分析结果表明:从黄河中游进入黄河的水量、特别是沙量已大幅度减少,小浪底水库的拦沙年限可以延长,黄河流域防洪规划和小浪底水利枢纽设计所预测的水沙量远大于最近10余年实测的水沙量。过去观测的水沙资料已不再具有可重现的性质,必须根据当前下垫面的变化,适时进行修正,用修正后的水沙资料,分析预测此后一段时间的水沙过程,才能作为此后一段时间河流治理规划、工程设计和管理运用的依据。因此,修正水沙资料是当前治黄工作中一项新的迫切而重要的基础性科研课题。     

黄河调水调沙

黄河下游河道淤积的主要原因在于“水少沙多，水沙不平衡”，按照黄河下游河道冲淤规律，只要把进入黄河下游河道的不平衡的水沙关系调节为协调的强大功能。小浪底水库位于控制进入黄河下游河道水沙的关键部位，该水库控制了黄河径流量的91％，控制了近100％的黄河泥沙，2002年7月4日进行的黄河首次调水调沙试验控制花园口断面流量不大于2600m^3/s，平均含沙量不大于20kg/m^3，小浪底水库泄流历时不少于10天，黄河下游河道共冲刷泥沙0．362亿t，试验达到了预期的目的。通过这次试验，共取得测验数据520万组，这为今后建立更加符合原型黄河实际的数学模型和实体模型提供了极其重要的物理参数，试验证明，利用水库调水调沙，将不协调的水沙关系调节为相协调的水沙关系，是有利于输沙入海、减轻下游河道淤积甚至冲刷下游河道的有效途径之一。     

黄河干流沿程水沙变化及其影响因素分析

采用"中国河流泥沙公报"数据,结合流域内长系列年降水量资料,探讨黄河干流沿程水沙的历史变化情况。通过对17个雨量站长系列降水量资料的分析,认为气候不是黄河径流量变化的主要影响因素;黄河年径流量沿程降低,而且愈往下游降低的幅度愈大,这主要是引水量增加和水土保持措施引起的;中下游沙量明显降低,降低的幅度沿程增加,这主要是水土保持、水利枢纽建设及其对水沙量的调节、上游引水和气候变化等因素综合作用的结果,其中水利枢纽工程的兴建和水库运行方式的改变引起了沙量的突变。分析还表明,黄河利津站年水沙量自20世纪50年代的474亿m3和14亿t大幅度减少至2000年以来6年的平均值132亿m3和1.5亿t,给黄河口的演变带来很大的影响,值得深入研究。     

黄河中游水沙变化归因分析

采用基于模糊互判断矩阵的层次分析法（fuzzy?analytic?hierarchy?process,FAHP）分析人类活动和气候变化对 黄河中游水沙变化的贡献率,并将 FAHP 法分析的结果与累积量斜率变化率比较法（slope?changing?ratio?of cumulative?quantity,SCRCQ）分析的结果进行对比,2 种方法计算结果变化规律一致。结果表明：气候变化对径流 和泥沙的影响小于人类活动的影响,1970 年代、1980 年代、1990 年代、2000 年代人类活动对径流减少的贡献率分 别为 68%、64%、64%、75%,人类活动对泥沙减少的贡献率分别为 45%、65%、59%、69%。     

黄河下游河道11月至次年5月时期输沙和冲淤规律研究

利用1960—2010年黄河下游11月至次年5月时期实测水沙资料,系统地研究了黄河下游河道水沙运动和河床冲淤规律。分析了花园口、高村、艾山和利津等4站输沙率与各自上站的流量、含沙量和输沙率的关系,黄河下游河道冲淤量与小浪底站来水量、来沙量、含沙量和来沙系数之间的关系。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相关关系,该时期进入黄河下游河道的输沙量小于1.82亿t、或平均含沙量小于12.6kg/m3、或来沙系数小于0.014 kg·s/m6时,下游河道以冲刷为主,反之则以淤积为主;采用本文建立的下站输沙率与上站输沙率关系式计算的黄河下游各河段冲淤量具有较高的精度。利用本文建立的关系式可以方便地预测未来黄河下游河道该时期不同河段冲淤量,对快速判断黄河上中游水利工程建设对下游河道冲淤影响具有重要意义。     

论黄河水沙变化趋势预测研究的若干问题

1980年代中期以来黄河水沙情势发生了巨大变化,明晰其过程、特征及水沙变化研究的关键所在,有助于聚焦核心科学问题,重点攻关,为黄河流域生态文明建设提供科技支撑。本文系统分析了黄河流域1950—2016年水沙变化过程,梳理了不同阶段各家水沙变化趋势预测成果,辨析了趋势预测结果差异显著的原因。研究表明:黄河水沙锐减,时空减幅不同步,年内利于输沙的流量持续时间和水量、沙量都在减少,含沙量则与水利水保工程建设呈现协同的阶段变化,黄河水沙异源的空间分布格局仍然持续;黄河水沙变化趋势多借助于"水保法"、"水文法"和"物理过程模型法"等开展预测,不同时期的预测成果差异显著,其中机理和机制等的认识不足、评价技术等的缺失及预测条件变化的不确定性等是导致差异显著的主要原因。今后需加强黄河水沙变化机理、措施的群体效应、预测结果可信度评估和治黄策略等关键科学问题研究,为准确预测新情势下黄河水沙变化趋势提供理论基础。     

2000年黄河下游河道冲淤及河床演变情况分析

根据1999年11月－2000年10月黄河下游的监测资料，分析了小浪底水库的出库水沙特点，全面研究了下游河道冲淤，床沙粗化，河道断面形态变化及河热变化，对小浪底水库调水调沙运用的减淤效果进行了分析计算。同时，就2000年10月－2001年2月向天津紧急供水对减淤的影响也作了分析研究。研究表明，尽管这一时期进入黄河下游的水量为历史最枯，但黄河下游仍减淤2．16亿t，而且未出现大的河势变化及工程险情。     

从黄河下游"92.8"洪水看游荡性河段高含沙水流的河床演变特性

黄河下游花园口92.8洪水属于含沙量中等偏高的高含沙水流，洪峰也只是常遇流量级(6260m     

1955-2014年黄河内蒙古河段水沙变化特征分析

深入剖析黄河内蒙古河段水沙变化特征是研究黄河治理方略、水沙资源配置及重要水利工程布局的前提和基础。为此,以1955-2014年黄河内蒙古河段3个主要水文控制站（巴彦高勒站、三湖河口站、头道拐站）长时序水沙数据为对象,采用水沙年内不均匀性、集中度及变化幅度等指标值,及Mann-Kendall趋势检验和小波分析法,深入探讨了内蒙古河段水沙年内分配与年际的变化特征。结果表明：黄河内蒙古河段水沙序列年内变化表现为输沙量的不均匀程度和集中度比径流量的大,各站径流量集中期多在8、9月,输沙量集中期基本全在8月;水沙序列年际变化表现为水沙量呈显著减少趋势,水沙序列具有多尺度振荡的特点,存在着年际尺度和年代际尺度的周期变化规律。