黄河水库－维泥沙数学模型的初步研究

根据黄河中下游的水沙特点和水库泥沙的冲淤规律，建立了黄河水库－维泥沙冲淤数学模型。模型在动床阻力、水流挟沙力、冲淤量的横向分配以及水流、泥沙控制方程的离散、求解等方面进行了探讨，用三门峡水库漳关以下库区１９７４～１９８８年的实测水沙系列对模型进行了验证计算，结果表明，模型在冲淤总量、冲淤过程以及纵向冲淤分布等方面计算值与实测值均符合良好。应用模型计算三门峡水库在四种不同运用方案下库区的冲淤情况，计算结果基本合理。     

小浪底水库不同运用方案库区冲淤分析

本文用改进后的黄河加一维水动力学泥沙数学模型，对三门峡水库潼关以下库区１９６０－１９８８年共２８年的实测水沙系列进行了验证计算，结果与实测值符合良好，针对波浪工水库支沟的特点，提出了一种库区支流淤积的计算模式。应用模型计算小浪底水库５种不同运用方案库区的冲淤情况，计算结果经分析基本合理。     

基于MATLAB神经网络的三门峡水库泥沙冲淤变化预测分析

通过理论分析并结合三门峡水库的实际情况，建立了三门峡水库潼关以下库区泥沙冲淤变化和潼关断面水位变化的BP预测模型，并利用MATLAB环境下的神经网络工具箱开发了相应的程序。预测结果表明，该模型程序具有学习能力强、预测精度较高、快速方便等特点，为三门峡水库及其它多沙河流水库的泥沙冲淤预测研究提供了一种可供借鉴的思路与方法。     

黄河沙坡头水利枢纽泥沙淤积特性试验研究

黄河沙坡头水利枢纽水头低、库容小、泥沙量大 ,泥沙问题突出。利用水文系列年泥沙模型试验揭示了枢纽泥沙淤积特性 ,如在弯道水流作用下坝前库区的泥沙淤积、河床电站进口淤积漏斗形状、电站排沙孔排沙效果以及电站尾水渠泥沙冲淤变化等。在模型设计中 ,着重考虑含沙水流宾汉切应力对水流挟沙能力的影响 ,并利用非恒定流的河床冲淤方程推求了冲淤时间比尺     

黄河干流骨干水库综合利用调度模型研究

基于黄河干流骨干水库统一调度的思想,建立了满足黄河干流骨干水库综合利用调度模拟的模型框架,对龙刘(龙羊峡、刘家峡)水库综合利用调度模拟模型、宁蒙河段冲淤计算模型、中游水库调度和泥沙冲淤计算模型、黄河下游河道泥沙冲淤计算模型和水资源供需平衡模型等5个模型进行整合,构建了黄河干流骨干水库综合利用模拟模型,为评价已建水库的综合效益和进一步完善水库优化调度方案提供了技术支撑。     

治理黄河淤沙的设想

黄河下游断流与废水并存的主要原因是缺乏调节水量之水库，三门峡水库不能充分调节水量的原因是库区泥沙淤积；近年来黄河下游出现小洪水，高水位，大损失的主要原因亦是河道输沙能力不足引起下游泥沙淤积，文中提出在小浪底库区采用孔管塔排沙产生高含沙水流排沙，采用“沙到渠成”，淤滩刷槽技术修建明将库区淤沙送至两岸洼地及低滩的设想，对多沙河流的治理治理具有参考价值。     

黄河中下游大型水库对下游河道的减淤作用

本文采用泥沙数学模型分别对小浪底水库单独运用以及小浪底与古贤水库联合运用的20个可能运行方案条件下,黄河下游河道的冲淤过程和发展趋势进行了计算研究。结果表明,在黄河上修建大型水利枢纽工程对减轻黄河下游河道淤积,遏制河床抬升具有明显作用。结合三门峡水库运用以来的实测资料,分析了大型水利枢纽工程运用与下游河道演变的内在规律,建立了小浪底水库出库水沙与下游河道泥沙冲淤的量化关系,给出了维持下游河道冲淤平衡的临界条件,为通过大型水利枢纽工程运用来减轻黄河下游河道泥沙淤积提供科学依据。     

拦减粗泥沙对黄河下游河道冲淤的影响

近２０年，黄河的来水来沙发生了变化，粗泥沙来量也有所减少，这些变化对水库和河道冲淤都将产生很大影响。本文以研究不同级配泥沙移特性和冲淤市场信息灵基础，分析不同地区来水来沙对水库和下游河道的影响，三门峡水库正常运用对粗细泥沙的调节作用，以及下游不同河段各粒径级泥沙沿程调整过程，拦粗泥地下游中淤的影响，为水库制定合理运用方式及下游防洪减淤治理决策提供依据。     

治理黄河淤沙的设想

黄河下游断流与弃水并存的主要原因是缺乏调节水量之水库，三门峡水库不能充分调节水量的原因是库区泥沙淤积；近年来黄河下游出现小洪水、高水位、大损失的主要原因亦是河道输沙能力不足引起下游泥沙淤积。文中提出在小浪底库区采用孔管塔排沙系统产生高含沙水流排沙，采用“沙到渠成”、“淤滩刷槽”技术修建明渠将库区淤沙送至两岸洼地及低滩的设想，对多沙河流的治理具有参考价值。     

小浪底水库分期运用对库区及河道冲淤的影响

黄河中下游洪水泥沙主要来源于汛期,受汛期不同时段降雨的影响,小浪底水库入库洪水泥沙具有明显的分期特性。通过优化小浪底水库汛限水位策略,研究水库汛期分期运用,有利于提高洪水资源化利用效率,对充分发挥水库综合效益具有重要意义。小浪底水库开发任务以防洪、减淤为主,优化水库汛期运用必须考虑其对库区及黄河下游河道的冲淤影响。拟定不同的分期运用方案,以水库进入正常运用期为背景,通过数学模型分别对库区及下游河道进行冲淤计算。从计算结果来看,进入正常运用期后,小浪底水库调节能力有限,每年9月10日后,入库含沙量较低,适当抬高运用水位对库区及黄河下游河道冲淤影响不大。     

黄河下游泥沙数学模型及其应用

本针对黄河下游来沙特性和河道冲淤演变的特点，建立了复式断面数学模型，综合考虑了洪水演进，不同粒径泥沙的冲淤特性，断面上的冲淤分布，悬沙和床沙级配的变化调整及其对水流挟沙能力的影响等方面的问题。黄河下游１９７４－１９８８年实测水沙系列验证计算表明，模型在冲淤总量，沿程分布等方面均与实测资料符合良好；小浪底水库对黄河游河道冲淤影响的计算结果与有关献的结论也基本一致。     

三门峡水库（潼关至大坝）泥沙冲淤规律分析

三门峡水库自1960年9月中旬蓄水运用以来，先后经历了两次改建和三种不同运用方式，相应地水库的泥沙淤积也经历了几个不同阶段，本文试图利用非均匀不平衡输沙的理论，对三门峡水库泥沙淤积进行分析研究，找出各个不同时期的冲淤特点和规律，由此，对三门峡水库未来的泥沙冲淤趋势以及如何控制提出预测和建议。     

1994年汛期三门峡水库运用情况及冲淤特点

通过对三门峡水库１９９４年汛期各阶段的水沙条件，运用情况，冲淤变化和水沙调节等特点进行汛期排沙与发电应分阶段运用，并根据水沙变化和库区冲淤情况适时调度、合理调水调沙的运用方式，有利于库区泥沙冲淤平衡，降低潼关高程，减少过机泥沙，提高发电效益。     

黄河下游河道冲淤计算一维数学模型

尽管一维数学模型已比较成熟。但用于黄河下游尚存在不少问题。本文从一般挟沙水流基本方程出发,考虑黄河下游来水来沙及河床演变特性。汲取多家之长.建立了一维河流不平衡输沙复合模型。应用实测资料计算了黄河下游河床冲淤量。计算结果与实测值符合较好,而且本模型可以用于水库泥沙冲淤计算。     

三门峡库区泥沙数学模型研究与验证

详细介绍了三门峡水库泥沙数学模型中一些关键技术和模拟方法,并在原有数学模型基础上进行了改进和完善,数学模型的率定和验证结果表明：模型比较好地反映了黄河小北干流、渭河、北洛河以及潼关以下河段的冲淤特性,各主要河段计算冲淤量与实测资料符合较好;计算汛期、非汛期潼关高程升降值与实际相差很小,计算的潼关高程变化过程与实际基本一致,计算精度可满足水库不同运用方案的比较;模型也能够比较好地反映三门峡水库在溯源冲刷期间的冲刷量和冲刷部位。     

三门峡水库时空冲淤与滞后响应

基于三门峡水库1960—2016年水沙和冲淤资料,本文分析了水库纵向与横向、年内与年际、时间与空间上的冲淤演变规律。结果表明:三门峡水库的冲淤过程可大致分为1960—1969年快速淤积、1970—1973年快速冲刷、1974—2002年缓慢淤积和2003—2016缓慢冲刷4个阶段;库区冲淤是上游来水来沙与下游水库运用协同作用的结果,1974年水库蓄清排浑运用前,主要受水库运用引起的溯源冲淤的影响,之后水沙作用增强。溯源冲淤向上游传播过程中冲淤幅度逐渐减小,溯源冲刷的影响时间相对较短,而溯源淤积的影响时长向上游不断延长,上游回水区河道溯源淤积累计量达到最大值的时间明显滞后于库区河道,当库水位开始下降及库区河道开始冲刷时,上游回水区仍可处于溯源淤积的影响之下。改进了河床演变的滞后响应模型,得到了权重归一化的滞后响应模型,克服了原有模型中特征量平衡值的权重之和小于1而可能对平衡值进行偏大估计的缺点。采用改进后的模型建立了三门峡水库累计淤积量的计算方法,该方法可较好模拟三门峡水库蓄清排浑运用以来的冲淤演变过程,计算精度较高。     

三门峡水库潼关至三门峡段冲淤计算方法

本文根据潼关至三门峡河道冲淤特性，建立了挟沙力与幺速关系式，并以此与水流连续方程、泥沙连续方程等式进行河道冲淤计算，结果与实测值吻合较好。这套计算方法已应用在三门峡水库优化调度运用研究项目中。     

三峡水库泥沙淤积预估

 在三峡工程可行性论证阶段，利用泥沙数学模型对三峡水库各种蓄水方案库区泥沙冲淤变化进行了预估。本文根据大量计算成果对三峡水库不同蓄水位方案的库区泥沙淤积量、淤积沿程分布、排沙率、保留库容、洪水位抬高等主要问题进行了论述，并分析了水库运用过程中泥沙冲淤变化特点。     

三门峡潼关以下库区汛期冲淤量的计算方法

提要本文建立的挟沙力与幺速的关系式,并以此与水流连续方程、泥沙连续方程等式结合进行冲淤量验证计算,结果与实测值吻合较好。进一步应用此式对三门峡水库改建后潼关以下库容的予估,结果令人满意。应用挟沙力公式进行冲淤量计算,在潼关以下库区还属少数,较之应用输沙率经验关系式估算冲淤量,在理论上前进了一步,具有一定的生产意义。     

多沙河流河道冲淤计算数学模型在东庄工程设计中的应用

东庄水利枢纽工程位于陕西省关中地区的泾河下游戏，泾河是黄河的二级支流，其下游汇入三门峡库区的渭河下游，在泾河上修建东庄水库，必须充分考虑水库的运用给渭河下游河道珲的冲淤影响，在东庄水利枢纽工程设计过程中，用多沙河流河道冲淤 计算数学模型对水库下游河道进行了长系列水流，泥沙运动数值模拟，通过工程前后下游河道沙淤计算，预测工程运行对下游河道的冲淤影响，为工程优化设计提供分析依据。