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。     

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。     

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。     

黄河下游防洪、减淤和水沙资源综合利用

本文根据现有资料,通过演算,提出了综合治理黄河下游的方案。在防洪方面,本文主张利用滩区做滞洪区,大水扒堤滞洪,小水保滩区生产,不主张废除生产堤。在减轻黄河下游泥沙淤积方面,本文提出除加强黄河中游水土保持以外,采用适当的水库调度方式,使由水库下泄的水流有利于防止下游淤积。在黄河下游水沙资源的综合利用方面,本文主张采用引清水与引浑水两类系统,引清水给工农业供水,并克服由于艾山以上河段的清水冲刷而造成的下游河段淤积;引浑水以改造滩区和背区洼地、淤灌种稻以及引水分沙,减轻河道淤积。     

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。     

黄河下游防洪工程：构筑黄淮海平原的安全防线

黄河和流生域态在安我全国方经面济具社有会十发分展重要的地位,黄河发源于青藏高原,全长5464公里,是我国仅次于长江的第二大河,其中黄河下游干流河道全长786公里,流域面积2.27万平方公里。由于黄河水少沙多、水沙关系不协调,进入黄河下游的大量泥沙淤积在下游河道内,小浪底水库运用前,下游河床平均每年抬高0.05~0.1m,现行河床一般高出背河地面4~6m,最大达10m以上,形成举世闻名的“悬河”。     

黄河下游洪水特点分析

黄河下游不同来源区的洪水有着不同的特点;洪水在运行过程中与河床交互作用,水流与河床、滩地与主槽俱发生泥沙交换;生产堤的存在改变了洪水正常的演进规律;洪水的传播时间和水位表现受多种因素的制约;高含沙洪水有其突出的特点。洪水预测是一项深入、细致、复杂的工作。     

黄河下游河道泥沙粒径变化对小浪底水库调水调沙的响应规律

为研究黄河小浪底水库运用后泥沙粒径的变化规律,利用黄河下游花园口至利津间7个水文站的水文资料,分汛期、非汛期、调水调沙期3个时期,分析河道悬移质泥沙粒径变化与水库水沙调控的响应规律。结果表明:①悬移质中数粒径沿程变化不明显,7个水文站测得的年均中数粒径均集中于0.05 mm以下,河床质中数粒径变化呈现沿程衰减的趋势,各时期河床质平均中数粒径均变粗,河床存在不同程度的粗化现象;②小浪底水库坝前异重流以细沙为主,调水调沙期间各水文站测得的悬移质平均中数粒径低于全年的平均水平。孙口水文站以上河段测得的河床质平均中数粒径,调水调沙期的大于汛期的,孙口水文站以下河段测得的河床质平均中数粒径,汛期的大于调水调沙期的;③随着水库运用时间的增加,测得的悬移质中数粒径趋于稳定,孙口水文站以下河段测得的悬移质中数粒径与水库响应关系较弱。水库运用造成下游河道全河性冲刷,导致无论非汛期还是汛期与调水调沙期间,河床质中数粒径都逐年增大直至粗化现象停止。     

黄河下游游荡段持续淤积及冲刷时平滩河槽形态调整规律

自1986年以来,由于上游来水来沙量不同程度的减少及小浪底水库的运用,进入黄河下游的水沙条件发生了较大变化.下游河道分别经历了持续淤积和持续冲刷的过程,其平滩河槽形态调整较为显著,尤其在游荡段.利用1986-2012年汛后实测淤积断面资料,统计了各年游荡段汛后28个断面的平滩河槽形态参数(平滩河宽、水深及面积等).然后,采用基于对数转换的几何平均结合断面间距加权平均的方法,计算了基于河段尺度的游荡段平滩河槽形态,并分析了这些参数的变化规律.计算结果表明:河段平滩河槽形态的调整与汛期及非汛期水沙条件都密切相关,且能与前期4年平均的汛期及非汛期的流量及来沙系数建立经验函数关系.该关系式可反映出流量、来沙系数对平滩河槽形态各参数的不同影响,并有较高的相关系数.     

黄河下游滩区分滞洪对河段的防洪作用

依托现有生产堤在黄河下游滩区规划分滞洪区,枯水期发展生产,洪水期滞纳洪水,是黄河滩区发展的一个思路.基于MIKE21软件建立黄河下游夹河滩至高村河段(以下简称夹高河段)洪水演进数学模型,研究黄河下游典型河段滩区在自然工况、现状工况和滞洪工况下的洪水淹没发展过程,对比分析滩区最大滞洪量、滩区淹没面积、洪峰流量过程以及滩区下游河段洪水位的变化.结果表明,分滞洪区的存在减少了黄河下游滩区的淹没面积,削峰滞洪作用明显,减小了下游的防洪压力,在保护生产的同时可以有效地减轻河道防洪压力.     

黄河下游河道滩岸崩退与淤长过程的耦合模拟

黄河下游滩岸变形时常发生,对河床稳定、防洪安全、滩区耕地保护等方面产生诸多不利影响,因此有必要在河道水沙数学模型中考虑滩岸变形计算。以一维水沙输移及床面冲淤计算模型为基础,结合滩岸崩退与淤长计算模块,建立了能同时模拟河床纵向冲淤与滩岸横向变形的耦合模型。采用该模型计算了黄河全下游（755 km长河道）的河床纵向与横向变形过程,选取2018年及2020年作为率定及验证年份对该模型进行测试。计算结果表明：该模型可以很好地模拟黄河下游滩岸崩退及淤长过程,黄河下游游荡段、过渡段、弯曲段河段平滩宽度的计算误差在2018年分别为4 m、5 m、1 m,三河段误差在2020年分别为12 m、14 m、4 m;黄河下游三河段滩岸变形程度差异较大,游荡段滩岸变形幅度远大于过渡段与弯曲段,过渡段与弯曲段变形幅度相差不大;三河段滩岸崩退幅度均大于淤长幅度,体现出下游河床呈现展宽的趋势;黄河下游滩岸崩退与淤长会对河床冲淤产生重要影响,其中游荡段滩岸变形对于河床冲淤影响较大,而过渡段及弯曲段的河床变形主要表现为水沙不平衡输移引起的床面冲淤。     

姚文艺教授作关于“黄河下游游荡性河道及其治理方略与对策”的学术报告

<正>2009年10月31日下午,由黄河水院建校80周年校庆"黄河论坛"学术组、学报编辑部、科研外事处、现代技术教育中心、水利系共同组织,学报编辑部主任杨道富教授主持,特邀黄河水利科学研究院总工程师、黄河水利委员会首席专家、中国水利学会泥沙专业委员会副主任、河南省水利学会泥沙专业委员会主任教授级高级工程师、博士生导师姚文艺,在黄河水院4号实训楼演播大     

黄河花园口河段水沙及环境现状分析

黄河是我国西北和华北地区的重要水源,花园口河段除作为郑州市和新乡市主要的供水水源外,还担负着水沙调控作用,直接影响下游及河口的水环境质量.我们收集了花园口水文站2006年8月份的实测水位、流量及含沙与输沙资料,同时,采集水样进行室内化验,通过资料的对比分析,发现该河段来水量和输沙率有很好的一致性,均有减少趋势,水质良好.此外,本文还详细分析了造成来水量和输沙率减小及河段水质状况变化的原因,提出黄河水资源保护的建设性意见.