黄河下游高含沙洪水河床演变模式及异常现象探讨

高含沙洪水强烈快速的造床作用是造成水位，流量异常的根本原因，在嫩滩淤积，高滩深槽塑造时期，过水断面面积大幅度减小，使水位陡涨，水位偏高，造成洪水漫滩，而当高滩深槽发展到一定程度后，高含沙水流使主槽发生强烈冲刷，水位陡落，并进而使前期漫滩水流迅速回归主槽，当水位陡落发生在洪峰顶附近时，即可造成最大洪峰流量沿程增大的异常现象。     

黄河高含沙洪水模型的相似条件

高含沙洪水模型相似律的研究是一个十分重要的课题。通过试验和理论分析，从挟沙水流运动及泥沙运动等方面研究了高含沙洪水模型的相似律，并就模型沙的选择及含沙量比尺的确定等问题进行了探讨。所提出了模型相似律得到了黄河高含沙洪水的验证。     

“92.8”高含沙洪水在黄河下游演进特性分析

“92.8”洪水位异常高的主要原因:一是前期连续几年枯水,造成河床严重淤积;二是本场洪水边滩淤积,河道过水面积减小。花园口站洪峰流量大于上站的主要原因是:主槽强烈冲刷,水位大幅度下降,漫滩水迅速回归主槽。     

黄河下游高含沙洪水条件下河道排洪能力分析方法简介

在分析黄河下游高含沙洪水水文变化规律和河道特征的基础上，总结出高含沙洪水的影响河段主要在高村以上，流量变化范围一般在４０００－１０００ｍ＾３／ｓ之间。在高含沙洪水条件下河道排洪能力分析主要有实测资料分析法，水力要素分析法，涨率分析法，综合分析法和相关分析法，这些方法各自的适用条件。     

“92.8”高含沙洪水在山东黄河段的演进情况

有关“92·8”高含沙洪水的来水来沙特点及在花园口以上河段出现异常现象的分析研究已有很多报道,本文着重介绍这场洪水进入山东河道后的演进情况。     

“92.8”高含沙洪水对河南黄河段防洪的影响

1992年8月上旬黄河中游连续出现降水过程,受这次降水影响,黄河下游连续出现4个     

黄河高含沙洪水"揭河底"机理探讨

“揭河底”发生前,河床上存在着不同时期形成的淤积物,随着淤积条件的变化,河床纵比降和横断面形态会进一步调整,当河床调整到一定程度时,若发生“晾河底”等现象,则为河床成层成块淤积物的形成以及块体边界剪应力及层间黏合力的消弱创造了条件,若遇大中尺度涡漩形成,垂向能量向底层传递,垂向紊动,脉动特性增强,在忽略层间黏合力和块体间的边界垂向剪应力条件下,水体可能掀动的河床淤积物块体厚度,取决于河床淤积物块体密度,浑水体密度以及作用在淤积物块体上下表面的脉动压力的最大可能振幅之和,脉动压强与时均压强的大小无关,大致与断面平均流速水头成正比,在合理确定和表达糙率系数及平均流速后,推导出了洪水可能掀起的淤积物块体最大厚度计算表达式,当河床淤积物块体厚度小于此计算值时,涡漩引起的垂向脉动特征增强可能在随机条件下促发“揭河底”发生。     

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。     

黄河高含沙洪水"揭河底"冲刷研究现状

对目前黄河高含沙洪水“揭河底”冲刷研究的现状进行了系统的总结与分析,认为：在目前黄河水量显著减少、河道淤积萎缩日趋严重的形势下,开展高含沙洪水“揭河底”冲刷机理研究,不但具有重要的学术价值,而且还具有重要的工程应用价值和巨大的社会经济效益;该课题是国民经济和社会发展中迫切需要解决的关键科技问题,其成果对丰富河流泥沙动力学的研究内容,加深对高含沙洪水特殊造床机理的认识,完善黄河等多泥沙河流的综合治理方略和防洪工程的安全措施等具有重大意义。要使本项研究取得突破性的进展,必须采用实测资料分析、模型试验、理论分析和力学分析计算相结合的方法,通过分析发生“揭河底”冲刷河段的来水来沙情况及“揭河底”冲刷过程中有关水文泥沙资料,建立清晰的“揭河底”过程的物理图形,并借助实体模型开展高含沙洪水“揭河底”机理的研究。     

潼关高含沙洪水特性分析

潼关1961—2011年最大含沙量大于200 kg/m3的高含沙洪水共95场,其中58场洪峰流量为2 000~6 000m3/s,76场水量为1亿~16亿m3,68场沙量为1亿~2亿t。2000年以来潼关高含沙洪水场次减少,洪峰流量减小,水量和沙量明显减小。潼关高含沙洪水71.6%场次以龙门来水为主,9.5%场次以渭河来水为主,18.9%场次两者共同来水;龙门来沙为主的场次占40.0%,华县来沙为主的占37.9%,两者共同来沙的占22.1%。潼关高含沙洪水悬移质中数粒径一般为0.01~0.04 mm,中数粒径随含沙量增大而增大,中沙、粗沙和细沙含沙量随总含沙量的增大而增大。     

黄河下游漫滩高含沙洪水淤滩刷槽效果研究

采用定性和定量分析相结合的手段,分析了黄河下游漫滩高含沙洪水淤滩刷槽的效果。结果表明:黄河下游漫滩高含沙洪水淤积主要集中在高村以上河段,高村以下河段淤积量仅占全下游淤积量的3.2%;从同流量水位以及横断面的调整变化来看,高村以上河段的淤积主要集中在滩地,而主槽大多表现为冲刷;从滩槽淤积量分配来看,发生漫滩高含沙洪水年份整个汛期利津以上河段主槽淤积量占全断面淤积量的47.7%,而漫滩高含沙洪水期间主槽淤积量仅占全断面淤积量的10.3%。     

高含沙洪水“揭河底”的判别指标及其条件

从了解高含沙洪水“揭河底”现象入手，在前人对“揭河底”发生条件研究的基础上，认为“揭河底”的出现，主要是高含沙洪水期水力、泥沙因子引起水流挟沙力剧增所致，并由此给出新的判别指标及其条件。     

高含沙洪水基本特性及其对行洪的影响

采用实测资料分析和理论探讨相结合的方法,研究了黄河下游高含沙洪水过程及其对防洪的影响。研究结果表明,黄河高含沙水流具有明显的宾汉流体特征,具有较强的输沙能力。"04.8"高含沙洪水在下游演进过程洪峰流量沿程增大,峰形趋于尖瘦,沙峰滞后于洪峰。黄河高含沙洪水造成下游河道河势变化剧烈,防洪调度难度大,易发生异常高水位,严重威胁防洪安全。     

高含沙洪水后黄河下游游荡段宽深比变化规律

黄河下游汛期往往会发生含沙量超过300 kg/m3的高含沙洪水,使下游河床形态发生显著调整,研究高含沙洪水后游荡段平滩宽深比变化规律对充分认识下游河床演变特点具有重要意义。选取1970—1999年中13个高含沙洪水年份,以游荡段28个实测断面地形资料为基础,计算了各年汛前及汛后的平滩河槽形态参数,分别从断面及河段尺度分析了高含沙洪水作用下河床形态的调整特点,探讨了汛期水沙条件、汛前河床形态等因素对游荡段平滩宽深比变化的影响。结果表明:汛后宽深比与花园口断面平均输沙率及汛前宽深比关系密切,可用幂函数表示;用2002年及2004年游荡段实测资料验证该幂函数关系式,计算值与实测值吻合较好。     

黄河高含沙洪水"揭河底"冲刷研究综述

对以往黄河高含沙洪水"揭河底"冲刷的研究成果进行了归纳和总结,从"揭河底"冲刷发生的机理﹑河床边界条件﹑水沙条件﹑判别指标﹑试验研究﹑数值模拟等有关方面给出了已有的研究成果,并提出今后"揭河底"冲刷需要继续深入研究的问题:①黄河"揭河底"冲刷发生时的水沙条件、河床边界条件和河床淤积物分层问题;②黄河"揭河底"冲刷的判别条件和指标问题.     

黄河上游孔兑高含沙洪水特点与冲淤特性

黄河上游孔兑高含沙洪水经常造成其下游决堤、干流淤堵等洪水灾害,孔兑高含沙洪水具有峰高量大、含沙量高且陡涨陡落、持续时间短的特点.初步研究认为,孔兑高含沙洪水具有极强的输沙能力,当含沙量超过300kg/m3后,所需水流强度不再增加甚至有减少的趋势;当洪峰流量低于1000m3/s时孔兑河道有冲有淤,断面的调整主要表现为主槽冲刷和滩地淤积;当洪峰流量超过1000m3/s时河槽即可发生全断面的强烈冲刷,冲刷程度随洪峰流量增大而增大.孔兑泥沙进入干流后难以排出内蒙古河段,成为导致内蒙古河段淤积萎缩、排洪排凌能力下降的重要原因.     

2006年皇甫川"7·27"高含沙洪水分析

对黄河中游皇甫川2006年7月27日出现的洪峰流量1 650 m3/s、含沙量1 110 kg/m3的中常洪水进行了分析,认为该次洪水的形成原因,一是暴雨中心在上游治理程度较低的砒砂岩地区,二是沟道有较多泥沙使洪水期出现"揭河底"冲刷.同时指出,这种高含沙洪水在皇甫川流域出现的几率仍然较大.     

黄河下游河道高含沙水流的输沙能力分析

相同水流条件下，高含沙水流比低含沙水流具有更大的输沙能力，本文通过对高含沙水流颗粒组成下游河道具体条件的分析，得出下游道高含沙水流输沙能力关系式，用以阐明各种因素对河道输沙能力的影响，为今后小浪底水库运用及下游减淤措施的规划提供一定依据 。     

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