黄河下游河道输沙規律及小浪底水库对下游河道减淤作用分析

本文根据黄河下游多年实测资料,分析了水流流量、含沙量以及泥沙粒径、河床形态等因素对下游河道输沙能力的影响,探讨了黄河下游河道的输沙规律,并以三门峡水库投入运用后下游实测资料,利用多元回归分析方法,建立并验证了全下游河道输沙率关系式。本文根据黄河下游河道的输沙特性,对小浪底水库的运用方式提出三个方案,分析了不同运用方式对减轻下游河道淤积的作用。结果表明,只要运用得当,减淤效果显著,在水库最初25年运用期内可使下游河道减淤近67亿吨,相当于下游河道17年以上的淤积量,水库拦沙减淤比可达1.1∶1。     

黄河下游河道汛期输沙水量及输沙效率分析研究

利用小浪底、花园口等水文站的水沙资料,计算黄河下游河道各水文站不同运用时期的输沙水量及其占对应时期径流量的比例,探究河道的输沙规律及影响因素。分析发现,黄河下游河道汛期冲淤平衡时,各水文站输沙水量与小浪底水文站的水沙指标具有较好相关性,总体上随径流量、流量和来沙量的增加而增加,随含沙量和来沙系数增加而减小并趋于稳定,输沙水量占径流量的比重随含沙量和来沙系数增加而增加并趋于稳定。这表明,黄河下游在汛期输沙水量较为稳定,且输沙水量较小,输沙效率高。通过小浪底水沙过程调配,达到了黄河下游河道水沙资源优化配置的目标。     

三門峡水库“蓄清排浑”运用条件下黄河下游枯水期输沙率关系式的探讨

本文根据黄河下游河道输沙随时间和流程的变化特点,采用实测资料,建立了一套枯水期输沙率关系式.可供黄河下游河道冲淤计算使用.     

小浪底水库运用初期黄河下游河道冲刷模拟计算

采用小浪底水库运用后的1999年11月至2002年10月水沙系列对已建立并运用多年的黄河准二维泥沙数学模型进行验证计算，河床冲淤变化、断面形态调整、洪水演进及洪水位变化、床沙与悬沙交换等各方面的计算结果与实测资料基本吻合。这说明该模型适用于因小浪底水库运用而水沙条件发生重大变化的黄河下游，该模型可在今后小浪底水库运用方式的比选、黄河下游河道治理及下游防洪决策等工作中发挥其模拟和预测的作用。     

数学模型在黄河下游河道洪水演进预报中的应用

采用非恒定输沙洪水演进数学模型,开展了黄河下游河道1997年汛期洪水演进预测、1998年汛期洪水演进实时作业预报、2002年调水调沙跟踪模拟、“04.8”洪水演进过程中洪峰异常增值现象模拟等计算,为当年汛期防洪调度提供了重要参考数据。计算结果与洪水过后当年实测资料对比认为,该模型能准确模拟出黄河下游河道洪水水沙演进传播过程、沿程水位变化过程及河道冲淤演变过程,并能较好的预测出洪水演进过程中出现的异常现象,计算精度能够满足汛期防洪的要求。     

黄河下游花夹高河道断面法冲淤变化分析

根据黄河花园口水文站、夹河滩水文站、高村水文站3站1994～2003年资料,采用断面法进行河道的冲淤量变化分析计算,表明黄河下游花夹高河道1999年之前为淤积状态,1999年之后河道基本为冲刷状态,断面法累计计算长时段淤积量时,精度会明显提高,为深入研究黄河下游河道的河床演变奠定基础。     

黄河下游河道1952～2000年特征大断面变化特性

黄河下游河道滩区防洪形势的严峻性使下游滩区的治理受到广泛关注.针对这种现状,作者搜集整理黄河下游各大断面历年汛期实测资料以及断面资料,用Visual FoxPro程序建立数据库;采用断面法计算汛期特征断面冲淤量;通过分析各断面历年汛期冲淤面积和平均冲淤深度变化,分析了近50 a不同来水来沙条件下河道冲淤演变特点,得到不同来水来沙对河道冲淤影响的几点认识.     

黄河下游河床变形长期预测数学模型的研究

建立了黄河下游河道纵剖面变化长期预测数学模型，对黄河下游河道在琐来水来沙条件下冲淤的发展趋势作了分析预报。     

黄河下游河道断面宽深比对输沙能力的影响

根据1950~2000年黄河下游河道各站汛期实测径流量、输沙量资料,分析了花园口~高村、艾山~利津河段处于冲淤平衡状态时径流量与输沙量之间的关系,得到了冲淤平衡时,在径流量一定的情况下,河槽断面宽深比越小,输送的泥沙量越大的结论;通过概化河工模型试验,分析了在不同的主槽宽度、深度、流量和进口含沙量情况下,临界含沙量与主槽断面宽深比的关系,表明临界含沙量随流量的增大而增大,随断面宽深比的减小而增大,临界含沙量随断面宽深比减小而增大的速率随断面宽深比的减小而增大;分析了断面宽深比对黄河下游河道泥沙输移公式的影响;最后,与小浪底调水调沙实测成果进行了比较,结果表明其与笔者研究结论基本一致.     

电站下游河道的纵向1维冰情模拟

电站下游河冰演变过程涉及水库调度、热力、水力、风力、地形以及冰水物理性质等众多因素,且彼此相互联系、相互制约。为模拟电站下游河道冰清,本文通过分析电站下游河冰生消演变的物理过程,建立了适用于电站下游河道水温冰情预测的纵向一维水动力学、水温与冰情耦合的数学模型,采用丰满水库下游河道水温冰情原型观测成果对模型进行了参数率定与验证,结果显示该模型能较好地模拟出电站下游零温断面和封冻断面受流量、水温及气象影响下的变化过程,同时模拟出河道的封冻过程及冰厚的增长过程,并与实测成果符合较好。     

黄河下游河道地形图航测精度分析

从航测成图误差来源及分布规律出发，对黄河下游1：10000河道地形图航测成图的预期精度进行了分析和探讨。     

黄河下游游荡河型与弯曲河型之间的关系研究

分析了黄河下游的河型分类,计算并统计了黄河下游冲淤标准化输沙平衡数,采用集合数学方法,研究了弯曲河型和游荡河型的关系。研究表明,在冲淤标准化输沙平衡程度数方面,弯曲河型是游荡型的真子集,游荡河型包含弯曲河型,弯曲河型与游荡河型的重叠部分建议归为弯曲河型,游荡河型比弯曲河型多了些数值较大的冲淤标准化输沙平衡程度数。     

玻璃钢输沙管道用于机淤输沙研究

通过对玻璃钢输沙管道与传统机淤钢管的生产效率、材料强度、使用寿命、施工工效等方面进行综合比较，证明这种新材料管道用于黄河下游机淤施工具有可行性。     

构建黄河下游生态景观河道探讨

近年来黄河流域农业和工业的迅速发展,非法侵占河道现象严重,使河流丧失了它们的自然特征,同时人类的活动也造成了水污染、河道断流等,使与河流的自然演化息息相关的生物种类和生息繁衍的环境遭到破坏。从黄河下游河道生态系统开发与保护的角度阐述了人与河流和谐相处的自然发展理念,提出了预制管桩丁坝、堆沙筑堤、泥沙资源化、植树造林、滩区分区运用补偿政策等保护措施方案,恢复构建黄河下游生态景观河道。     

淮河干流汤渔湖段河道特性及冲淤变化分析

文章根据多年实测资料,分析了淮河干流汤渔湖段河道基本特征、河道特性及冲淤变化情况。     

游荡型河道阻力沿河宽分布的研究

阻力沿河宽分布的变化是造成游荡型河道主流频繁摆动的主要原因之一,掌握其变化规律是研究游荡型河流演变规律的关键。通过对游荡型河道成因及河道演变特性进行分析,结合黄河下游花园口-高村19541958年的水沙资料,考虑暴涨暴落的洪水、散体颗粒泥沙组成的床面形态以及剧烈变化的地形条件对阻力分布的影响,建立了适用于黄河下游游荡型河道的二维阻力公式。通过实测资料检验,计算值与实测值符合良好,表明该公式可以较好的反映游荡型河道阻力沿河宽分布的特性。     

川江卵石推移质输移的随机性

推移质运动及输沙率是河流动力学的基本问题之一。通过对川江河道实测卵石运动速度及输沙率的整理分析，可知卵石为运动距离短，停歇时间长，平均运动速度低，运动具有很强的随机性及不连续性。对卵石推移质输沙量的年际及年内的变化规律分析表明，卵石推移质输沙率的变差大，统计分布分散，也具有很强的随机性特征。河床断面形态及其相邻河道特性对输沙率也有较大的影响。     

游荡型河道挟沙力沿河宽的分布

挟沙力沿河宽分布的变化是造成游荡型河道主流频繁摆动的主要原因之一,掌握其变化规律是研究游荡型河流演变规律的关键.通过对游荡型河道成因及河道演变特性进行分析,结合黄河下游花园口-高村1954~1958年的水沙资料,考虑暴涨暴落的洪水和剧烈变化的地形条件对挟沙力分布的影响,建立了适用于黄河下游游荡型河道的二维挟沙力公式.通过实测资料检验,计算值与实测值符合良好,表明该公式可以较好地反映游荡型河道挟沙力沿河宽分布的特性.     

多级调压箱远距离输沙技术研究

针对黄河下游两岸防洪大堤的除险加固状况，通过多级增压调压箱、溢流装置及新型泥浆泵等设施，解决了机淤固堤远距离输沙的难题。通过人为控制管内压力，降低了设备造价、生产成本，提高了设备使用寿命、生产效率。此外，机淤还可以在改良土地、水库清淤、滩区治理等工程中运用。因此，它具有较广泛的应用价值、显的社会效益和经济效益。     

黄河“02.9”洪水期下游引水对河道冲淤的影响

在系统分析黄河小浪底水库2002年9月异重流小流量排沙期水沙演进、河床冲淤与沿程引水引沙情况的基础上,采用非恒定流准二维水沙数学模型,计算分析了下游沿程引水对河道演变的影响.计算结果表明,虽然异重流排出的悬沙组成很细,但由于流量不大,水流仍处于超饱和输沙状态;洪水期两岸的引水量占水库下泄水量的比例很大,大量泥沙被引到堤外,与不引水相比较,河道淤积减少.