引黄与河道冲淤关系的研究

本文根据实测资料建立了黄河下游非汛期河道冲淤的计算方法.在研究非汛期水流冲淤规律的基础上,对引水与河道冲淤的关系进行了模拟,重点讨论了引水量、引水位置变化对河道冲淤的影响.作为应用,最后对引黄现状亦作了初步的分析.可供黄河下游治理及引黄规划参考.     

输沙量差法计算河道冲淤量的误差分析

输沙量差法是计算河道冲淤量的主要方法之一。分析了输沙量差法与断面法计算河道冲淤量结果之间的差异和采用输沙量差法计算河道冲淤量的误差来源,提出了计算河道冲淤量中误差和相对误差的表达式。结合黄河下游现行测量条件,指出：①河道输沙量测验的相对中误差为1．7％～2．5％,能满足了解河道输沙情况的要求;②一般情况下河道冲淤量的绝对值远小于输沙量,但其绝对误差又大于输沙量的测验误差,导致计算的河道冲淤量的相对误差较大;③河段冲淤量的相对误差随冲淤量的减少而增加,甚至出现实测的冲淤量小于其测量误差,导致冲淤量计算成果定性困难;④当河道内的冲刷量或淤积量占来沙量的比例较大时计算的冲淤量相对误差很小,但河段淤积率降低到一定程度时,冲淤量的相对误差迅速增大,甚至超过100％,此时采用输沙量差法计算的河道冲淤量无使用价值。     

三峡水库蓄水后重庆河段冲淤特性研究

三峡水库蓄水对重庆河段冲淤影响的研究具有重要的科学价值和应用前景。根据水沙连续原理和重庆河段输沙特点,考虑嘉陵江汇流和水沙变化特征,导出了重庆河段泥沙淤积比的公式,分析了不同时期河段冲淤变化特点,论证了重庆河段淤积比与嘉陵江汇流比和寸滩站流量有重要关系。三峡水库蓄水初期重庆河段冲淤特点与蓄水前基本一致,具有汛期淤积、非汛期冲刷的特点。试验性蓄水以来河段冲淤特性发生变化,汛后蓄水期和汛前消落期河段有冲有淤,总体发生淤积。汛期河道有冲有淤,淤积有所减轻,甚至发生冲刷。河道采砂对重庆主城区河段冲淤产生重要影响。     

黄河下游河道冲淤分布模式及冲淤特征

为揭示黄河下游河道的沿程冲淤分布模式及分布特征,对黄河下游1952—2021年间共70年的河段实测冲淤量数据进行了系列统计分析。研究表明：(1)黄河下游河道存在7种沿程冲淤分布模式,其中全线冲刷、全线淤积、上冲下淤、上淤下冲等4种为基本模式。上淤下冲模式的冲淤临界位置在孙口附近,上冲下淤模式的冲淤临界位置在游荡性河段。各模式对河道整体冲淤的贡献率存在较大差异,两边冲中间淤模式对冲刷量的贡献率最大,全线淤积模式对淤积量的贡献率最大;(2)1952年以来,黄河下游河道沿程冲淤分布模式的变化过程可分为1952—1959年、1960—1985年、1986—1999年、2000年后共4个阶段;(3)各河段冲淤量大小以0点为中心近似呈偏态分布,冲淤量在多年尺度下具有沿程减小的趋势性特征以及“冲久必淤、淤久必冲”的周期性特征;(4)各河段整体冲淤发生年数差别不大,反映了河道冲淤的平衡趋向性;70年内淤积于黄河下游河床底部的泥沙有一半左右被冲走,花园口到孙口河段的累计冲淤量接近下游总冲淤量的8成,孙口以下河段很小;(5)全线冲刷模式为小浪底水库运用后下游河道的主要冲淤模式,小花段前期淤积的泥沙基本被冲完,夹高段、高孙段及孙艾段仅冲走了前期淤积泥沙的二到三成。研究结果总结了黄河下游河道的沿程冲淤分布模式,分析了冲淤分布特征,有助于深化对下游河道冲淤现象的整体认识。     

城陵矶至螺山河段槽蓄量及冲淤变化计算

介绍了利用GIS建立河道地形三维表面,计算分析河段槽蓄量以及冲淤变化的主要步骤和具体方法.该方法具有计算精度高、河道形态显示直观、冲淤部位空间分析能力突出等优点.以长江干流城陵矶至螺山河段为例,选用6个测次的河道地形图,计算分析了近30 a来该河段的槽蓄量变化和冲淤时空分布.分析结果表明城陵矶至螺山河段20世纪70年代河道淤积较为严重,1981～1998年冲淤变化不大,1998～2001年平滩河槽有所淤积,近期冲淤基本处于平衡状态.由于在河道形态的显示、冲淤部位的空间分析方面的突出能力,若进一步和河流水沙数学模型以及其他相关分析相结合,基于GIS的河道冲淤变化分析更能有利于发现河道泥沙淤积的规律,为洪灾成因和防洪减灾对策研究提供决策支持.     

应用GIS计算分析长江镇扬河段的河床演变

在GIS环境条件下,建立了长江镇扬河段地理信息系统,主要包括三个子系统:自动成图系统、测图信息管理系统和河道冲淤分析系统。河道冲淤分析系统采用GIS的空间技术,实现了任意测次间的剖面冲淤分析和区域冲淤分析。剖面冲淤分析包括固定断面冲淤分析和任意断面冲淤分析;区域冲淤分析包括固定河段冲淤分析和任意区域冲淤分析。其最大特点是实现了任意时间、任意空间的在线冲淤分析,在GIS平台下开发了河道管理与整治研究中快速进行高效冲淤分析的技术手段,可以从河床演变角度直观地表达河道的地形信息,为河道规划管理及整治措施设计提供了快速准确的科学数据。从镇扬河段上游至下游顺序,根据GIS分析计算得到的河道冲淤信息分别就仪征水道、世业洲、六圩水道、和畅洲和大港水道的河床冲淤演变分别进行分析介绍。     

黄河宁蒙河段二次冲淤成因及近期变化

基于宁蒙河段的水沙和河道断面资料,分析了该河段主要水文站年内的冲淤过程、规律和近期变化情况。结果表明:1宁蒙河段河道在年内经历两次冲淤平衡,一次是冬季的冲淤平衡,一次是春、夏、秋季的冲淤平衡,后者水量较为丰沛且对河道冲淤起主要作用;2宁蒙河段淤积主要发生在内蒙古河段,石嘴山和头道拐水文站的断面冲淤变化不大,其余水文站断面均发生了明显淤积;3近期河道淤积的主要原因是径流量较少和大流量洪峰日数显著减少。     

多波束测深系统在大浪淀水库库容测量中的应用

多波束测深系统可对水下地形进行全覆盖扫描测量,精确测得水下地形地貌,可应用于库容计算、冲淤分析、河道勘测等方面。结合HydroBat多波束测深系统在大浪淀水库库容测量的实例,介绍多波束系统在水库库容测量中的应用,进一步说明多波束测量技术的高精度、全覆盖、高分辨率和高效率的特点。     

GIS支持下的长江江苏河段深槽冲淤演变探讨

GIS强大的空间分析和空间数据库功能,提供了其它研究手段难以解决的河道水下地形冲淤变化分析及空间分布等问题的有力工具。本文在GIS技术的支持下,利用6个测次的长江(南京以下段)航道图数据,建立研究区域河道水下地形数据库,分析了河道冲淤变化及空间分布,分析计算结果表明研究区域1995年以前净面积减少,以冲刷为主,局部地区有淤积,但冲刷量大于淤积量,在1983年至1987年间净减少面积最大值为17.94km2.a-1;1995年以后净面积增加,以淤积为主,年净增面积达到13.43km2.a-1。同时基于GIS技术对河道形态、冲淤部位等进行实时的可视化显示,进一步对河道冲淤变化进行高效、准确的定量分析,更能有利于发现河道冲淤规律,为洪灾成因和防洪减灾对策研究提供决策支持。     

河道水库断面法测算误差评估

从源误差评估规则和函数误差传递原理出发,对源误差进行了分类,结合河道水库断面法冲淤测算的基本方程,推导出了河道水库断面法冲淤测量主要要素误差评估的系列公式。     

基于ArcEngine的河道地理信息管理系统的设计与实现

选SQL Server 2005作为河道空间数据库和属性数据库的管理系统,以Visual Studio 2005和ArcEngine9.3组件为开发工具,利用嵌入式开发技术,研发了一套河道地理信息管理系统。该系统对河道的水利工程信息、水环境信息和防汛信息提供专题查询、分析、统计和更新等,加强了用户的管理和辅助操作功能,实现了河道资源数据的科学信息化管理,并为相关部门提供分析指导和决策依据。该系统研发结果在三川河流域河道信息管理中得到了稳定运行。     

基于3S技术的都江堰水利应急指挥系统

近年来遥感技术、地理信息系统和全球定位系统（合称3S）在我国各行业的应用领域取得了长足的发展，都江堰灾后应急指挥系统将考虑电力、通讯、交通出现异常时的调度手段，结合3S技术和综合调度软件实现应急调度指挥。简要分析了“3S技术”应用现状，并着重从“3S技术”集成的角度，探讨在未来都江堰应急指挥调度中的应用模式及实施方案，以增强对水事灾害的监测预警与应急指挥能力。     

河道对爆破地震波传播规律的影响分析

跨河道传播爆破地震波的问题在水电工程建设中较常见,通过理论分析,计算了爆破地震波通过河道水体时的透反射情况,通过动力有限元数值模拟,讨论了河道内有水和无水两种情况下,地震波通过基岩传播引起的两岸地面质点及河道表面质点的峰值震速分布情况.通过数值模拟结果可知,在爆破地震波跨河道传播中,不考虑水体影响时岩体内各点的峰值震速较考虑水体影响情况下的峰值要大.理论计算结果和不考虑水体影响时的数值计算结果是偏于安全的.     

城市河道水体生态修复技术的探讨

分析了我国城市河道水体现状及其污染成因;指出了城市河道水体处理的必要性和紧迫性。从外源性污染物质和内源性污染物质两个方面,详细阐述了具体的生态修复技术,展望了城市河道水体生态修复技术的发展前景。     

三峡-葛洲坝两坝间现行船队通航流量适应能力研究

三峡—葛洲坝两坝间河道通航难点段诸多,河道蜿蜒曲折,沟壑浅滩水流紊乱,并存在泡漩等不利的险恶流态,给船舶(队)的航行安全带来隐患。介绍了5套运行较多、具有代表性的船舶(队),在两坝间来流量45 000～35 000 m3/s时进行的通航船模试验成果。在来流量40 000 m3/s以下,各船队可通过两坝间各困难航段,其航行指标基本满足船队安全航行的要求,500 t以下的各小型船队应限定在来流量35 000 m3/s以下航行,较为安全;两坝间河道的6个困难航段中,上行较难的为喜滩和狮子垴段,居中为莲沱段、其次为石牌、偏垴和南津关段。该研究成果对今后两坝间行船有一定的实用价值和指导意义。     

3S技术在精细农业发展中的综合应用探讨

在指出3S技术支持下的精细农业是未来农业发展方向的前提下，分别探讨了遥感、地理信息系统、全球定位系统分别在精细农业中的作用，提出了3S技术综合应用于精细农业发展的优点，探讨了当前3S技术支持下的精细农业发展遇到的问题与解决途径。     

河道断面测量中GPS-RTK与测深仪的联机应用

对2009年汛后黄河河口清+3—清+6断面GPS-RTK联机测量河道断面数据的情况进行了分析,结果表明:单次测量的平均误差为-0.034～0.013 m,单测次的中误差为0.041～0.068 m;在124个测点中,误差小于0.05 m的测量数据占全部数据的62.90%,误差小于0.10 m的占91.90%,误差大于0.10 m的比例约为8%;水温、声速、波浪等误差是测深误差的主要来源。     

岸线动态变化立体监测及管理信息系统研究

岸线动态变化立体监测及管理信息系统建设依据国家和行业有关规程,结合岸线管理的实际情况,研发一套岸线监测及管理软件。该系统分为3个部分:基于C/S构架的岸线遥感影像管理与动态监测系统(天上看)、基于C/S构架的岸线综合监控与执法管理系统(网上管)、基于移动端开发的岸线移动巡查执法系统(地上查)。在对地观测技术和互联网技术的推动下,该系统采用遥感监测技术,由卫星、无人机等对地立体观测手段采集多期影像,通过叠加分析,发现地表变化位置信息及有关要素后形成专题数据,综合反映出整个监测区域的土地利用状况、堤防毁损、违法占地、侵占水利设施等情况,提供给相关监管部门辅助执法,实现岸线的动态监测与管理。     

浅议渭河下游河道治理

从渭河洪水的特点、渭河下游河道和堤防工程的现状等方面对渭河下游洪水造成的灾害原因进行初步探讨,提出相应的工程措施,以期对今后渭河下游的河道治理工程提供参考。     

无人船水下地形测量系统的开发与应用

利用计算机技术、自动化技术和现代测绘技术,研发了集成无人船、GPS、测深仪、避障雷达、无线通讯设备、计算机、电子罗盘、动力系统等多种设备为一体的无人船测量系统。系统具备自动过滤渔网、自动避障、油电混合驱动等功能,适应于浅滩、水库、湖泊池塘等测量困难水域的水下断面和地形测量。实际应用结果表明:特定困难区域的水下地形测量与传统的人工船测量相比,无人船测量具有效率高、精度高的优势。无人船测量系统作为一种新的测量技术和方法,在未来的水上作业中将有更加广阔的应用前景。