黄河下游输沙平衡关系及应用

在两相非均质流输沙平衡一般关系式中引入黄河下游泥沙特性,得到了以流量及河槽形态表达的黄河下游输沙平衡关系,可用于分析水沙变化对河段纵横形态调整的趋向和特性。通过1977年典型高含沙洪水在夹河滩站的水位与流量关系,验证了输沙平衡关系式用于河槽横断面调整的可靠性,并表明这种调整是不能持久的。建立的黄河下游输沙平衡关系,与河道治理中"平衡比降"及"河相关系"等参数有密切联系,因河道纵坡降调整与其横断面形态有关,所以"平衡比降"表达式中必须有横断面因素。黄河下游输沙平衡关系为下游各种渠道设计提供了快捷的计算方法,对引黄灌溉渠道输沙入田、引黄放淤渠道输沙淤滩及减少下游河道泥沙淤积具有重要意义。     

黄河下游河道洪水冲淤与水沙搭配关系

本文总结了以往对黄河下游河道冲淤临界条件的研究情况;利用1960～1999年422场洪水资料分析了影响洪水冲淤的各种水沙因素,建立了黄河下游4个河段洪水排沙比与综合水沙系数的关系,该水沙系数包括流量、含沙量、洪峰流量变幅、洪水沿程衰减系数、洪水历时等5个因素;利用4个河段的冲淤临界条件勾画出了4个河段洪水冲淤调整与来水来沙搭配(或组合)之间的关系;该关系可为小浪底水库调度决策以及黄河下游治理提供参考。     

黄河下游河道河床阻力计算研究评述

河床阻力是河流动力学基本问题之一。黄河下游含沙量高,泥沙颗粒较细,河床调整变化快,水沙条件的特殊性和河道形态频繁剧烈的变化给准确计算河床阻力带来很大困难。过去针对黄河下游特性的河床阻力计算已有较多研究成果,但黄河下游水沙及河道特性本身难以把握,床面形态测量难度大,导致目前河床阻力计算研究成果仍较为分散,未能从理论和计算方法上取得较好的共识。本文分析了影响黄河下游河道河床阻力大小的因素,对河床阻力计算研究方法进行总结,并指出进一步研究的方向。     

黄河黑山峡河段水库下游河道水温预测

以黄河黑山峡河段为例,分析了影响河道水温变化的各种因素,建立了下游河道一维水温预测模型,预测了黑山峡河段多种开发方案下的下游河道各月水温沿程分布,比较各种开发方案对下游流域周围环境产生的有利或不利影响,为确定开发方案提供了科学依据。     

黄河下游河道场次洪水输沙特性分析

本文分析了黄河下游河道1950-1985年277场洪水的输沙特性,建立了考虑各变量高次方和交叉作用的排沙比回归模型。利用输沙率关系和逐步回归的方法,找到了排沙比的主要影响因素,确定了排沙比公式的形式。为进一步验证逐步回归的结论及确定交叉项中各变量的指数,利用实测资料回归分析得出各参数,然后对参数进行检验。并利用1986-1999年13场高含沙洪水实测资料对排沙比公式进行了验证。结果表明,本文所建立的排沙比公式能够反映场次洪水的输沙特性,有助于了解黄河下游河道的输沙规律。     

提高黄河下游输沙能力的复式河道整治方案探讨

在介绍黄河下游河道整治面临的实际问题和已采取的整治措施基础上,结合近年来下游来水来沙条件的实际变化情况,提出在已有河道整治方案基础上开展基于提高黄河下游输沙能力的复式河道整治方案以应对黄河下游泥沙淤积和不同来水过程产生的河势变化问题.通过分析黄河下游河道的断面特征,提出黄河下游存在二级主槽的新概念,并基于此理论分析确定了新河道整治方案下的主要设计参数,定性分析了输沙能力的变化趋势,为以后进一步开展河道整治提供了新的思路.     

黄河上游水能开发对下游水量及河道演变影响初析

河流的环境生态功能包括五个方面,其中最重要的是泄洪排沙的输运功能.本文以黄河的多年实测水文资料及统计分析结果为依据,对比分析了黄河天然情况下和上游修建大型水库及电站、水量过程受到人为控制后,下游来水来沙过程的变化及对泥沙输运和河道演变的影响.结果表明黄河的累积输沙最大流量迅速减小,高含沙浓度出现的频率增加,下游河道出现人为加速萎缩.     

黄河上游水能开发对下游水量及河道演变影响初析

河流的环境生态功能包括五个方面 ,其中最重要的是泄洪排沙的输运功能。本文以黄河的多年实测水文资料及统计分析结果为依据 ,对比分析了黄河天然情况下和上游修建大型水库及电站、水量过程受到人为控制后 ,下游来水来沙过程的变化及对泥沙输运和河道演变的影响。结果表明黄河的累积输沙最大流量迅速减小 ,高含沙浓度出现的频率增加 ,下游河道出现人为加速萎缩     

黄河下游河道“二级悬河”演变趋势的数值模拟研究

本文建立了研究黄河下游"二级悬河"发展的平面二维水沙数学模型,根据悬河可能演变趋势确定计算边界条件.采用Laplace方程,按最大梯度原则对滩区地形进行了连续性处理.通过平面二维水沙数值模拟,研究了"二级悬差"对洪水演进、滩槽水流结构以及顺堤行洪的影响.分析表明二级悬差增加会引起堤沟河分流比明显增大,东坝头至高村河段"二级悬差"的临界控制条件为:不能超过现状悬差0.5m,否则滩槽分流比、沟槽分流比等因素将会随悬差增长发生很大变化.不同治理方案的模拟成果分析表明,采用"增强主槽过流能力"和"堤沟河治理"相结合的方法可以改善"二级悬河"状况.     

基于水沙关系系数法确定黄河下游造床流量

在分析评价已有造床流量确定方法的基础上,指出了平滩流量法、输沙率法、输沙能力法、水沙综合频率法四种常见方法在计算黄河下游造床流量中的不足。引入水沙关系系数频率,提出了一种适用于黄河下游水沙变异特点的造床流量确定方法。采用新方法与传统四种方法对黄河下游造床流量进行了计算分析比较,结果表明在一般情况各方法均较接近;而在水沙变异期,水沙关系系数频率法显示出能正确反映造床特性、合理确定造床流量的特点,充分体现了中常流量在造床作用中的重要性。经比较认为,水沙关系系数频率法更具适用性与合理性,能为黄河下游河道管理提供科学的技术参数。     

黄河下游水沙突变特征分析

河流水文序列存在着时空变异性,变化趋势发生变化前后河流水文样本总体分布显著不同。掌握黄河下游来水来沙变化趋势及变异成因是黄河下游水资源合理开发利用及水沙调节关键。本文使用非参数统计方法 Mann-Kendall趋势检验方法和Pettitt变点检测方法对黄河下游5个水文站的年来水量和年来沙量系列分别进行了趋势检测和变异点检测。研究结果显示黄河下游年来水量和年输沙量一级变点均出现在1985年,变异成因主要为气候变化及龙羊峡等水利工程建设运行。年来水量和年输沙量二级变点出现的年份不完全一致,5个水文站年输沙量系列的二级突变点均在1996年,年输沙量系列突变时间晚于年来水量序列突变的时间,并且年输沙量系列的突变规律性较好,三门峡、刘家峡及小浪底水库的建设运行是二级变点出现的主要因素。     

黄河下游平滩河槽形态与水沙搭配之关系

概括总结了对黄河下游断面几何特征与水沙关系(断面河相关系)的研究现状,基于"记忆"效应提出了几何特征与前期水沙的公式,利用1969～1996年水沙资料以及1973～1996年花园口～利津河段统测断面资料进行了统计分析,建立了花园口～高村、高村～艾山、艾山～利津河段平滩几何特征与前期水沙参数的(沿程河相)关系,认为各河段断面平滩几何特征与前期(前4年)水沙搭配条件有关,前期冲淤对断面形态的影响可以通过水沙搭配来反映,边界条件对断面形态的影响可以通过水沙参数的指数来反映.     

黄河下游游荡段非均匀悬沙输移特点

黄河下游水流含沙量大,河床调整迅速,河道输沙能力变幅大,输沙过程与规律复杂.因此研究黄河下游泥沙输移规律,是研究河床变形过程、预测河道发展趋势的基础,对水沙治理与河道整治规划具有重要的现实意义.本文以黄河下游游荡段为对象,基于1986-2015年游荡段实测水沙资料与地形资料,分析了花园口-夹河滩河段与夹河滩-高村河段的...     

黄河下游非汛期来水来沙对平滩流量的影响

本文采用人工神经网络方法分析了黄河下游汛期和非汛期水沙条件对平滩流量的影响,建立了黄河下游4个测站的人工神经网络模型,并重点分析了非汛期水沙因子对平滩流量的作用。结果表明,人工神经网络模型能够同时考虑汛期和非汛期水沙条件对平滩流量的综合作用。当平滩流量计算中加入非汛期影响因子后,各站计算精度均有较大幅度提高。因此,对于黄河下游平滩流量的计算,不仅要考虑汛期水沙条件的影响,非汛期水沙条件的影响也是不可忽视的。     

黄河下游水沙变化及河床纵横断面的演变

近年来，黄河下游来水来沙出现一些新的特点，水沙的变化必然影响下游河床纵剖面和横断面的调整变化。本文利用黄河下游1960-1997年的水沙资料和1977-2002年的断面资料统计分析了黄河下游水沙历年、汛期和脉动变化特点以及主槽平均河床高程和河相系数变化特点。分析表明：1）1986年以后，黄河下游水沙量和水沙脉动量显著减少，艾山以下河流非汛期时常出现断流现象；2）黄河下游纵剖面呈S型发展；3）黄河下游主槽断面面积减小。主槽明显萎缩。     

小浪底水库拦沙期黄河引水对河道泥沙输移影响机理探讨

影响河道泥沙输移效率的因素众多,如水沙协调性、泥沙组成、引水规模、河道形态等。引水对河道泥沙输移会造成增淤或减淤,其增减淤量随水沙条件、分流比、河道边界等因素而变化,本文从黄河泥沙输移规律出发,探讨了不同水沙和冲淤条件下,引水规模对黄河冲积性河道泥沙冲淤调整的影响,量化了增(减)淤判数与分流比、泥沙输移比之间的关系。成果对黄河引水方案的科学制定及引水工程的运行调度具有参考价值。