消除比降影响后黄河下游河道水位涨率分析

通过理论分析和公式推导,得到了黄河下游河道水位涨率随河宽及比降变化的一般规律,并根据曼宁公式推导得到了水位涨幅公式,利用该公式计算得到了消除比降影响后山东段河道流量为3 000～8 000 m3/s时的水位涨率。结果表明:消除比降影响后,山东段河道的水位涨率比原比降的减小了0.5 m左右,但仍比河南段的大,说明影响水位涨率的主要因素是主槽宽度。     

黄河下游河道萎缩过程中洪水水位变化研究

采用实测资料分析和理论探讨相结合的方法,研究了河道萎缩过程中黄河下游洪水水位的变化特征与变化机理。研究结果表明:1986年后,黄河水沙过程变异,下游河道严重萎缩,洪水起涨水位显著升高,洪水上涨过程中水位涨率明显增大,滩槽水位变化不一致性增强。洪水起涨水位的升高主要是河道萎缩过程中主槽持续淤积抬高所致,起涨水位的升高对洪峰水位抬升幅度影响大,而行洪过程中黄河下游宽河段强大的断面调整功能极易造成洪水水位的陡涨猛落,其影响也不容忽视。通过引入洪水水位涨率特征参数θ,建立了θ与黄河下游河道主槽宽度、滩槽糙率比、排沙比等因素的定量关系,结果显示,黄河下游河道萎缩过程中,输沙能力降低,主槽宽度大幅度缩窄,滩地阻力明显增大,均会导致洪水水位涨率增大。以谢才公式为基础的理论分析进一步证明,黄河下游河道洪水水位涨率与河道萎缩具有非线性响应关系,河道萎缩越严重,洪水水位涨率增大的幅度越大。     

黄河下游游荡性河道水位涨率偏大的主要影响因素分析

认为影响黄河下游游荡性河道水位涨率的因素是多方面的 ,河宽只是其中的原因之一。利用黄河下游花园口、夹河滩等水文站历次实测大洪水测流断面资料 ,计算了各水文断面不同槽宽的水位流量关系。在洪水涨水阶段 ,同样的流量涨幅 ,等河宽的平均河底高程变化 ,河南河道和山东河道没有明显差别 ,但河南河道的比降是山东河道的 2倍 ,同河宽的水位涨率必然小于山东河道。对游荡性河道已发生的几场水位涨率偏大的原因作了分析 ,认为游荡性河道十分宽浅 ,河势摆动频繁 ,大洪水时形成顶冲、局部壅水 ,它对水位涨率的影响远大于河宽缩窄的影响 ;复式河槽在洪水漫滩后 ,由于滩槽水流的动量交换 ,引起主槽的阻力增大 ,也是导致水位涨率增大的重要原因。     

浅谈水位涨率法对单站洪水的预报

为了解决跨国界河流洪水预报问题,以广西平而水文站和水口水文站为例,采用以水位涨率为参数的相应水位法进行洪水预报。结果：洪水预见期,平而水文站为26h,水口水文站为13h,且预报精度均符合《水文情报预报规范》的要求。     

黄河下游不同调控洪水下河道水位的变化

在基本相同的水量条件下,设计了4种出库洪水方案,其洪峰流量分别为2600、4000、5000、6000m^3/s,利用实体模型试验研究了小浪底水库相同水量不同调控洪水过程中黄河下游特定河段水位的变化情况,比较了各方案洪水前后相应平峰流量的水位降幅。结果表明：①各方案均表现出随着历时的增加沿程各断面同流量水位降低;②总来水量和来沙量基本相同时,不同设计洪水前后同流量下水位降幅与设计洪水洪峰流量成正比;③总来水量和来沙量基本相同,设计洪水洪峰流量超过5000m^3／s时,同流量下水位降幅不明显;④漫滩水量增大时,洪峰前后水位降幅减小。     

黄河下游主槽恢复目标研究

维持黄河下游主槽断面良好的形态和大小对保障河道的排洪输沙功能至关重要,而平滩流量是一个能够综合反映主槽形态和大小的指示性因子.本文利用实测水文数据,分析了非漫滩情况下流量-流速关系,认为在非漫滩情况下,尽管平滩流量越大,洪水输沙效率越高,但当平滩流量大于5 000～5 500m3/s后,其单位水量的输沙能力增加甚微;而且,从与未来洪水相适应角度,下游平滩流量也不宜大于5 000m3/s,否则将降低其输沙效率.文章还分析了不同平滩流量对排泄设防大洪水的影响,认为平滩流量达4 000m3/s以上才可基本满足防御大洪水的要求,应作为平滩流量下限.基于此,文章建议将"平滩流量4 000～5 000m3/s作为黄河下游健康主槽的标准.进一步分析了下游汛期水量与主槽的响应关系,认为小浪底水库拦沙期结束前下游平滩流量恢复目标宜为4 000m3/s左右.     

黄河下游小洪水高水位大漫滩现象探讨

通过黄河干流典型水站洪水水位－－流量关系的变化，分析了黄河下游河道小洪水、高水位、大漫滩的形势，认为枢纽工程运用、径流减少、断流、洪水次数减少等因素是造成黄河下游河道小洪水、高水位、大漫滩现象的根本原因。     

黄河下游稳定主槽节点整治方案

基于河道水流最基本机理是走直、窄深河槽具有很强的泄洪输沙能力的认识,提出了黄河下游游荡性河段"节点整治"方案,从节点整治"制导线"、节点整治工程、节点整治与防洪、节点整治经济合理性、节点整治远景等方面进行了详细阐述。     

黄河下游稳定主槽之节点整治

稳定主槽是当前黄河下游河道治理的关键。窄深河槽具有很强的泄洪能力与输沙能力,是主槽整治追求的目标。黄河下游均是顺直微弯河道,河道水流最基本的主导机理是沿着阻力最小的方向流动,走直路、走近路,主槽整治设计流路应以顺直为上策。当前有必要对微弯整治方案进行再认识,实现对其否定之否定的提高。控制性弯道整治、对口丁坝整治、节点整治都属于双岸整治的范畴,对双岸整治的方向应予肯定。今后的整治应从微弯整治向节点整治发展,逐步过渡到以节点整治为主,最终达到稳定河势流路、高效排洪输沙之目的。     

黄河下游治理之稳定主槽探析

稳定主槽是当前黄河下游河道治理的关键。调水调沙不仅是塑造中水河槽的需要，更是长期维持中水河槽的需要。只有不淤积的中水河槽，才是能够长期维持的，整治主槽、调整改善主槽形态，是提高主槽输沙能力、长期维持中水河槽的需要。窄深河槽具有很强的泄洪能力与输沙能力，是主槽整治追求的目标。主槽过流能力与主槽整治流量是两个不同的概念，在今后的主槽整治工作中应明确区分。微弯型整治以控导河势流路为目标，难以达到塑造并长期维持中水河槽的目的。双岸整治以整治主槽为主攻方向，应予以正面对待并给予足够重视。黄河下游主槽整治要大力开展不抢险结构坝的研究和实践水平。     

黄河下游洪水期主槽水力因子变化研究

洪水过程中主槽平均流速和断面冲淤变化是影响下游河道排洪能力的主要因素。对黄河下游实测资料的系统分析结果表明，涨水期主槽平均流速随流量的增大而增加，但当主槽平均流速达到2.5m/s时，流速随流量的增加而增加的幅度明显减小，主槽平均流速和流量呈对数关系；洪水过程中主槽涨水期冲刷、落水期回淤，相应的冲淤面积与洪水流量的变幅呈较好的线性关系；涨水期主槽冲刷面积受含沙量的影响不明显。     

黄河下游堤距对河道沉积速率的影响

以黄河下游堤距和1934～1985年间河道淤积速率的实测资料为基础，研究了堤距与沉积速率的关系。沿流程向下，黄河下游堤距在总体上表现出先增大，然后再迅速减小的趋势。水位变幅与堤距之间有较强的负相关，堤距越小，水位变幅越大。水位变幅较大，反映洪水中水深的增加幅度较大，在其他条件相同时，流速会因此而增大，使得水流挟沙能力也增强。沉积速率随堤距的变化是非线性的。当堤距由15km缩窄到10km时，堤距的缩小对沉积速率不发生影响；当堤距由10km减到6km时，河槽中的水流动力并不会因堤距束窄而显著加强，由于堤距束窄使泥沙的堆积空间减小，故沉积速率反而增大，并达到峰值；当堤距从6km继续减小时，大堤对水流的约束作用使水动力得到显著强化，挟沙能力加强，这一作用抵消了堤距减小使堆积空间减小的影响而有余，因而沉积速率减小。     

黄河下游宽河道平衡河宽的一种计算方法

来沙量大、水沙搭配不合理以及游荡型河道断面宽浅是黄河下游宽河道淤积严重的主要原因。小浪底水库的建成和运用使得改变进入下游河道的水沙搭配成为现实。在列举已有关于窄深河槽"多来多排"的研究成果和实例的基础上,分析了形成"多来多排"现象的原因,认为高含沙洪水的输沙量并不是含沙量越高就越大,而是存在一个阈值,达到这一阈值即可实现"多来多排"。基于利津水文站资料,结合曼宁公式,得到了黄河下游宽河道平衡河宽的计算公式,得出黄河下游宽河道的平衡河宽为574 m,该计算结果与渭河、北洛河及黄河山东段河道实测资料相比是合理的。     

黄河河道萎缩及其对洪水演进的影响

由于近几年黄河来水来沙偏少，下游河道连年断流、高含沙洪滴水频繁发生，造成黄河干、支流下游河槽连年淤积，断面主槽缩窄，滩槽高差减小，过洪能力降低，漫滩流量减小，同流量水位偏高。河道萎缩使漫滩机遇增多，洪峰削减率大，洪水传播时间延长，威胁堤防安全。     

黄河下游汛期平水期河槽冲淤调整分析

对黄河下游汛期平水期的水沙特点及其对河槽冲淤调整的影响进行了分析,结果表明:汛期平水期进入黄河下游河道的平均含沙量小于15 kg/m3、水沙搭配系数小于0.012 kg·s/m6时,下游河道以冲刷为主,反之则以淤积为主;从长时段看,汛期平水期下游主河槽处于淤积状态;汛期平水期进入下游的水量、沙量较少,对下游河道的冲淤影响相对较小;虽然汛期平水期冲淤量绝对值相对较小,但是其冲淤调整均在主河槽内进行,会对黄河下游防洪产生一定影响.     

自适应BP神经网络对黄河下游洪水位的预报

利用黄河下游多水文站的多年水位资料,用自适应BP神经网络对艾山水文站的水位进行预测,同时与逐步回归分析以及普通BP神经网络得到的结果对比,结果表明：①自适应BP神经网络的预报精度高于普通BP神经网络、逐步回归法,尤其对最高洪水水位的预报精度有较大的提高;②普通BP神经网络存在易陷入死循环、收敛速度慢、对神经元个数依赖大等缺点,可以利用学习率自适应调整和动量法改进BP神经网络;③建议在补充、完善资料的基础上,将神经网络与时间序列相结合,加强黄河下游洪水水位预报的研究和实验,进一步提高预报精度。     

2018年汛期黄河下游河道排洪能力分析

2018年汛期黄河下游来水222亿m~3,小浪底水库排沙4.66亿t,孙口以上河道淤积2.561亿t,其中花园口以上河道淤积1.920亿t,这是小浪底水库运用以来进入下游水量最大、水库排沙最多、下游淤积量最大的一年,然而排沙期间淤积最多的花园口以上河段的同流量水位不升反降。采用沙量法和断面法计算分析了汛期冲淤量及冲淤特点、水文站断面的同流量水位变化、7月洪水排沙期间险工水尺的同流量水位变化。结果表明:大量淤积发生在花园口以上河段的汊沟和边滩,洪水过后主槽更加明显,水流集中,流速增大,同流量水位下降;7月洪水之后,黄河下游水文站断面的同流量水位缓慢抬升,但汛后的同流量水位仍低于汛初;2018年汛期,黄河下游河道的排洪能力未明显降低。     

主槽河槽议

以河道演变最为剧烈的黄河下游为例,分析了河槽、主槽、滩地的涵义及相互联系。平原河道横断面为复式断面,一般可分为枯水槽、一级滩地、二级滩地、三级滩地几部分;主槽是一次大洪水主流所通过的河床部分,包括枯水槽和嫩滩,是水沙的主要通道;河槽是指洪水期流速较大和在一个较长的时期内主槽变化所涵盖的部分,包括主槽、二滩或部分二滩,是较大洪水所通过的河床部分;嫩滩是主槽的组成部分;河槽和滩地可互相转换。     

黄河下游游荡河道萎缩过程中的河床演变趋势

由于人类活动与自然因素影响下的水沙变化。黄河下游自20世纪70年代初期特别是80年代中期以来发生了明显的河床萎缩,河宽束窄,宽深比减小,主流线摆动幅度减小,深泓线弯曲系数增大,这表明,黄河下游的游荡程度有所降低。