黄河河曲河段冰凌灾害成因分析

(一)概况1.河段概况黄河河曲段位于中游北干流段,上自龙口峡谷,下至天桥水电厂坝前,全长70km。龙口以上为峡谷段,河宽200～400m。龙口以下河道豁然开宽,最宽处达1500m,河心沙洲接踵。至河曲水文站以下,河面变窄,一般在500m以内。北园(~#6断面)至曲峪(~#15断面)的26km河段内有5个连续弯道,最大弯     

黄河内蒙古河段主槽萎缩原因和对策分析

近20年来，黄河内蒙古河段处于持续淤积状态，从而使主槽严重萎缩。分析1960～2006年典型断面输沙量资料认为，淤积在该河段的泥沙主要来自十大孔兑流域和乌兰布和沙漠。由于1986年以前来水条件（特别是汛期洪水条件）较好，故河床淤积量不大；1987年以后，来水偏枯和洪水减少等使区间来沙对内蒙古河段淤积的影响凸现。龙羊峡和刘家峡水库的调洪运用是造成该河段汛期水量和洪峰流量减小的主要人为原因。要改善内蒙古河段主槽萎缩形势，一方面要调控进入宁蒙河段的洪水量级尽可能达到1500~2000m3/s以上，另一方面要加强该区间重点产沙区的水土流失治理，并调整孔兑入黄方式。     

1997—1998年度黄河内蒙古河段凌汛特点及成因分析

１９９７－１９９８年度黄河内蒙古河段凌汛出现了“两封两开”、槽蓄水量大、开河水位表现高的特殊情况，根据内蒙古河段所处的地理位置、河相特点，分析发当年度特有的水力条件和热力条件及产生凌汛的原因，并根据实地查勘情况对如何减免内蒙古河段凌灾提出了建议。     

2012年黄河内蒙古河段汛情及抗洪抢险

2012年汛期,黄河干流内蒙古段发生了1981年以来最大洪水,内蒙古自治区防指超前部署、主动应对、科学决策,经过沿黄广大干部群众的共同努力,取得了抗洪抢险的全面胜利,积累了宝贵的经验。介绍了2012年汛期黄河内蒙河段的雨水情、汛情、险情、灾情及面对险情采取的抗洪抢险工作情况。     

黄河内蒙古河段防凌形势及对策

分析了黄河内蒙古河段的地理地形条件、气候特征及水沙特性,指出该河段存在主河槽持续淤积,过流能力下降,汛期小流量、高水位现象时有发生,凌汛期冰塞、冰坝现象频繁发生等问题。为解决这些问题,建议:①调整刘家峡水库现有的运用方式;②尽快修建大柳树水库。     

黄河内蒙古河段凌情特征及变化研究

以水文站实测资料为依据,开展黄河内蒙古河段凌情特征研究,并分析近期凌情变化的特点及原因。结果表明:1近期流凌、封河时间推迟,开河提前,封河期缩短;2年最大槽蓄水增量显著增加,最大值出现时间推后;3封、开河最高水位有所上升,巴彦高勒、三湖河口站凌汛期最高水位上升明显;4冰坝发生次数减少。内蒙古河段近期凌汛特征发生了变化,其原因是内蒙古河段冬季气温总体偏高、气温极值事件较多且交替出现、河道平滩流量减小、涉河建筑物增加、水库防凌调度及防凌工程运用基本合理等。总体来看,内蒙古河段的防凌形势仍较为严峻,需要多措并举,以解决防凌安全问题。     

2013年黄河内蒙古河段桃汛洪水特性分析

文章通过对黄河巴彦高勒、三湖河口、头道拐水文站实测资料分析,掌握黄河内蒙古河段开河期桃汛特性,为防凌减灾工作提供依据。     

黄河上游河段冰凌预报模型

根据黄河上游大型水库运用后宁蒙河段水文，气象等方面的实际观测资料，按照冰凌的物理成因，系统分析上游河段冰凌的变化特点及生消演变规律，选取与预报因子有密切关系的各种因素进行统计分析遴选，以热量平衡、水量平衡原理为基础，采用数理统计多元线性回归分析的方法进行分析计算，分别建立了黄河上游河段封冻，解冻，解冻最高水位，解冻最大凌峰流量等预报统计模型，可直接为宁蒙河段防凌和上游龙羊峡，刘家峡水库防凌调度服务     

黄河宁夏段洪水冰凌特性与防洪效益分析

通过实测数据与历史洪水调查资料对黄河宁夏段洪水发生时间及过程、洪水遭遇情况、冰凌发生几率进行了阐述,分析了近20 a来防洪工程建设后的防洪效益。结果表明:黄河宁夏段冰凌灾害多发河段主要分布在石空—渠口农场、青铜峡—叶盛、望洪—石嘴山河段;宁夏河段1950—2010年间有54 a出现封河,20世纪90年代以来年年封河;经简化计算,建设防洪工程后年均防洪效益为7 180万元,防凌效益约为100万元。     

黄河内蒙古河段冲淤量评估

通过实测断面资料、来沙量资料和同流量水位的变化等,对黄河内蒙古河段的冲淤量分别进行了估算,其结果基本一致。综合分析表明,1986-2004年内蒙古三盛公—头道拐河段年均淤积量为0.616亿t是基本可靠的,而主槽的淤积量占全断面的80%以上。总体看,这一数值可以反映1986年龙羊峡水库运用以来内蒙古河道的淤积情况。     

黄河内蒙古段冰情变化特性的统计分析

运用数理统计理论的相关分析方法,对黄河内蒙古段冰情时间序列自身以及对它有一定影响的水文气象序列之间的相关关系进行了分析和检验。结果表明:冰情时间序列在长期变化中都存在一定的自相关性;冰情与水文气象要素存在一定的互相关性,影响冰情的主要因素有流量、温度和风速。     

黄河内蒙古河段凌汛期首封影响参数辨识和预报模型研究

黄河上游河道首封时间和地点准确预报是制定科学防凌预案的关键。本研究在总结黄河内蒙古河段首次封冻地点基础上,总结了首封河段同河道弯曲、束窄、桥梁及河心滩等河道特征的关系,定量总结了易发生首封河道的地形特征为：河段处弯曲系数大于1.5、束窄系数在0.25~0.60范围内,为首封地点分析预测提供依据。在总结首封日期影响因子特征基础上,分别基于随机森林和BP-DEMATEL模型构建首封日期分析模型,得到影响首封日期的主要因子权重,并应用到首封日期预报中。通过因子选择和模型比较两方面对比,随机森林模型选取出的关键因子得到的预报结果与实测值吻合率100%,其在首封分析中的应用效果最优。     

1955-2014年黄河内蒙古河段水沙变化特征分析

深入剖析黄河内蒙古河段水沙变化特征是研究黄河治理方略、水沙资源配置及重要水利工程布局的前提和基础。为此,以1955-2014年黄河内蒙古河段3个主要水文控制站（巴彦高勒站、三湖河口站、头道拐站）长时序水沙数据为对象,采用水沙年内不均匀性、集中度及变化幅度等指标值,及Mann-Kendall趋势检验和小波分析法,深入探讨了内蒙古河段水沙年内分配与年际的变化特征。结果表明：黄河内蒙古河段水沙序列年内变化表现为输沙量的不均匀程度和集中度比径流量的大,各站径流量集中期多在8、9月,输沙量集中期基本全在8月;水沙序列年际变化表现为水沙量呈显著减少趋势,水沙序列具有多尺度振荡的特点,存在着年际尺度和年代际尺度的周期变化规律。     

黄河内蒙古段输沙用水量分析

根据1953-2004年黄河宁蒙河段下河沿、石嘴山、巴彦高勒、三湖河口、头道拐5个典型水文站的水沙资料,分别用榆沙量法、含沙量法及冲淤比修正法对内蒙古段的输沙用水量进行了计算,并对黄河内蒙古段各典型水文站汛期单位输沙用水量与汛期水沙条件的关系进行了分析.结果表明:1953-2004年内蒙古段各站全年、汛期输沙用水量均随时间呈明显的减小趋势,1987年后各站汛期输沙用水量已不足刘家峡水库运用前的50%,而非汛期输沙用水量随时间的变化较小;各站汛期单位输沙用水量与汛期平均流量、含沙量存在相关性较好的降幂级数关系;在汛期,若巴彦高勒-头道拐区间各站平均含沙量大于9 kg/m3、单位输沙用水量小于200 m3/t,则该河段均发生淤积;若含沙量小于4 kg/m3、单位输沙用水量大于400 m3/t,则该河段均发生冲刷;若含沙量为4～9 kg/m3、单位输沙用水量为100～400 m3/t,则该河段淤积比随汛期单位输沙用水量的增加而增大.     

孔兑入汇角度对黄河内蒙古段河道冲淤的影响

选取黄河内蒙古河段典型支流毛不拉孔兑为研究对象,对其来水来沙特性进行了讨论。选取典型水沙过程,采用模型试验手段,在同样水沙条件下,分别模拟了孔兑水沙在现状条件和切滩导流条件下对干流河道冲淤变化的影响。结果表明:改变支流入汇角度能有效改善黄河下游干流河段局部淤堵的状况,但同时对下游河道的淤积影响范围也相应增大。     

黄河内蒙古段开河日期预报模型及应用

对黄河内蒙古段的冰情特点进行分析,选用1970—1971年度至2007—2008年度共38个冬季的冰情资料,提取合适的预报因子,分别采用人工神经网络模型和多元线性回归模型,对黄河内蒙古段的开河日期进行预报。结果表明,神经网络模型和多元线性回归模型预报样本合格率分别为86.7%和80.0%,神经网络模型的预报精度高于多元线性回归模型,更适用于黄河内蒙古段开河日期预报。     

黄河内蒙古段冰情的自适应神经网络预报

运用数理统计理论的互相关分析方法,对黄河内蒙古段冰情信息时间序列进行分析,筛选出了冰情信息的预报因子,建立了冰情预报的自适应BP神经网络模型。预报结果表明:流凌日期为乙等预报方案,封河日期为甲等预报方案,开河日期为丙等预报方案。     

黄河上游干流水库对内蒙古河段的影响

利用常规资料与多时相卫星遥感图像，分析了黄河上游干流水库投入运用后内蒙古河段河床的冲淤演变及平面形态变化。结果表明：刘家峡水库建成后，内蒙段河道轻度冲刷，河床摆不显著，龙羊峡水库运用初期，内蒙河段水沙变化较大，河床淤积，平面摆动剧。防震预计龙羊峡水库正式运用后，龙、刘两库联合调度，内蒙河段有淤积趋势，河床摆状态不会有明显改变。     

黄河内蒙古段封河期水面-大气非线性热力学模型探究

封河期水面-大气界面热量交换决定了河道内水温变化,是影响河流冰情及冰凌堵塞的主要热力因素.以黄河内蒙古段冰期水面-大气净太阳辐射、有效长波辐射、蒸发及热传导辐射特征为基础,探讨分析现存非线性热力学模型的差异及其影响因素.结果表明:基于Shen&Chiang和Ashton非线性热力学模型的黄河内蒙古段封河期水面-大气平均...     

黄河内蒙古河段洪水演进与冲淤模拟研究

研究洪水过程在黄河内蒙古河段的响应可为该河段的河道整治规划和黄河上游水资源开发方案的确定提供技术支撑。本文采用三维水沙数学模型,对黄河内蒙古巴彦高勒至头道拐河段开展了不同量级洪水过程的模拟研究。结果表明:洪水演进方面,现阶段巴彦高勒到头道拐的洪水演进时间较20世纪80年代有所增加,并维持在7～9 d;其中三湖河口以上河段河槽是主要的行洪区间;往下游发展,水流漫滩程度逐渐加大。河床冲淤方面,通过合适的水沙搭配和持续的洪水过程可实现该河段淤滩刷槽的有效调控;且主槽冲刷强度同流量之间存在非线性响应关系,并在流量2 500 m~3/s时输沙能力达到最大。此外,典型弯曲河段裁弯取直过程的模拟表明,持续的大流量洪水过程是实现局部河段自然裁弯的必要条件,通过裁弯取直可有效提高河段的输沙能力。