渭河中下游2009年过洪能力及特征流量(水位)分析

利用渭河中游2009年3月监测断面测量成果,通过对典型断面水位流量关系的修订和滩面高程、堤防状况的进一步复核,用水位~流量关系法和曼宁公式对渭河中、下游各河段相应的特征水位及特征流量进行了计算分析,结合历年防汛抢险工作的实际情况,综合分析确定了2009年渭河中游、下游各河段警戒流量（水位）和保证流量（水位）,该成果为渭河中下游防汛预案编制提供了依据,并对防汛抗洪抢险工作有重要参考价值。     

渭河中下游河道过洪能力分析

通过典型断面水位流量关系的修订和滩面高程、堤防状况的进一步复核,计算了渭河中下游各河段的过洪能力。结果表明:宝鸡河段过洪能力为4 200 m3/s;杨凌、咸阳、西安河段过洪能力为5 300 m3/s。     

黄河小北干流渭河下游淤积枯萎演变分析

近几年由于黄河小北干流和渭河下游河道淤积不断增加,河槽过洪能力降低,平滩流量减小,黄河小北干流平滩流量已由1986年12 300m3/s到2003年减小到约2 600m3/s,渭河下游平滩流量由1986年3600m3/s到2003年减小到约680m3/s,河道游淤积枯萎严重.     

渭河下游河槽过洪能力数值计算推求方法探讨

渭河＂03＂、＂05＂洪水后,渭河下游河道条件发生了较大的变化,主槽和滩地冲淤变化很大,河槽过洪能力普遍增大。而且随着防汛抢险行政首长负责制的实施和落实,越来越多非专业人士直接参与到防汛抢险工作中。因此，探索数值分析计算推求渭河下游各河段河槽过洪能力，提供使用方便、技术可靠的方法，对防汛抢险工作有着重要的意义。     

窟野河大柳塔1号公路桥过洪能力及改建措施

在窟野河流域自然状况查勘及洪水调查的基础上,分析了大柳塔河段1号公路桥位断面及糙率变化情况,采用河道天然水面线推算、河道非恒定流洪水演算、曼宁公式无桥水力半径推算、河段比降法上移王道恒塔站水位流量点据等4种方法推算了桥位断面天然水位流量关系,并通过桥梁壅水计算确定了桥位断面壅水水位流量关系,核定了桥梁现状实际过洪能力及提高泄洪能力的可能措施。结果表明:①分别以桥梁主跨拱顶底面和腹拱拱顶底面为控制梁底,2008年5月桥位断面现状过洪能力分别为8 910、9 780 m3/s,重现期分别为43、57 a,达不到100 a一遇的设计标准;②现状断面基础上的河道清淤难以有效增大桥梁过洪能力,而拆除腹拱改建、扩孔改建、综合改建等3种改建方案中,扩孔、拆除腹拱并抬升梁底0.45 m的方案,改建后的过洪能力为11 400 m3/s,重现期为100 a。     

潼关高程下降对渭河下游河床演变的影响

潼关高程变化与渭河下游累计淤积关系密切。潼关高程下降后 ,渭河下游主槽会产生溯源冲刷 ,在大水少沙情况下 ,近槽滩地会受到冲刷 ,洪水漫滩后滩地会发生淤积 ;冲刷在靠近潼关的华阴和华县河段表现明显 ,向上游逐渐减弱 ;冲刷河段主槽过洪能力有所增大 ,常水位和一般洪水位都有所降低 ,但大洪水的威胁依然存在。此外 ,渭河下游各河段河相系数均减小 ,河道向着窄深方向发展 ;由于侵蚀基准降低 ,自然裁弯动力增强且易发生 ,河道弯曲系数变小 ,河道由摆动型向稳定型弯曲河道发展。水流移床力的分析表明 ,潼关高程下降期间 ,河道运动强度与脉动流量关系减弱 ,基本上维持在某一常数 ;由于流量的脉动客观存在 ,河道仍会摆动 ,平均每年移动量在 12 0～ 4 0 0m之间。     

长江中下游河道生态流量研究

探讨了河道生态流量基本理论方法,针对长江中下游河道实际情况,选取宜昌站和汉口站作为控制性断面,采用改进河道湿周法计算长江中下游各河段最小生态流量,进一步根据鱼类产卵繁殖所需流速,估算了长江中下游各河段的适宜生态流量,并利用Tennant法对计算结果进行了分析评价。计算结果为,宜昌、汉口站断面的最小生态流量为2315m3/s3、124m3/s,分别占多年平均天然流量的16.7%、13.8%;宜昌、汉口站断面的适宜生态流量为8154.7m3/s1、6663m3/s,分别占多年平均天然流量的65.7%、73.6%。该研究结果为长江中下游的河流生态环境保护及水资源科学配置提供了参考。     

渭河下游2003年洪水特征与河道演变分析

采用实测资料分析和理论探讨相结合的方法,研究渭河下游2003年洪水过程与河道演变特征。研究结果表明,渭河下游2003年洪水特征为:洪水场次多、历时长、洪量大、来沙少;洪水水位表现较高;洪峰传播时间长,削峰率大。2003年渭河下游河道洪水期发生了较大程度的漫滩,淤滩刷槽显著,主槽冲刷、滩地淤积对行洪面积的扩大十分有利,汛后平滩流量增加1 350 m3/s,达到2 300 m3/s。河道横断面的塑造趋向窄深,汛后河相系数普遍减小。2003年洪水过程是渭河冲刷的主要原因;漫滩洪水对改善河道萎缩、增加河槽过洪能力是十分有利的;对渭河下游来说,高含沙洪水在有一定流量条件下河道也是冲刷的,相对来看中等含沙量洪水和高含沙量小洪水最为不利。     

跨流域调水工程对渭河径流的影响

分析了渭河中下游主要控制站20世纪60年代以来的实测径流变化情况,研究了林家村、咸阳、华县断面规划要求下泄水量及非汛期低限环境流量的满足状况,以此为基础,根据调水工程规划建设年限及影响河段,分析了引红济石、引乾济石、引汉济渭调水工程实施对渭河径流及河道生态环境用水的影响。结果表明:这些调水工程实施后,渭河咸阳、临潼、华县断面非汛期分别增加流量10.9、22.9、26.0 m3/s,可保证渭河干流不断流,但咸阳断面非汛期不满足低限环境流量的情况仍有可能发生;渭河中下游河段生态亏缺水量减少3.34亿m3,较工程实施前减少30.9%,渭河河道生态水量不足的局面将得到有效改善。     

小浪底水库运用后黄河下游河床调整规律

小浪底水库的运用改变了坝下游的水沙条件,引起了黄河下游河道的再造床过程,给防洪及滩地利用等带来了一系列影响。利用黄河下游1999—2015年水沙及断面地形等实测资料,分析了近期黄河下游河床的调整过程及特点:1进入下游河道的年均沙量仅为0.88亿t,累计河床冲刷量达18.7亿m3,其中游荡段冲刷量占总冲刷量的72%,在冲刷过程中河道纵比降变化不大,河床粗化较为明显,床沙中值粒径由建库前的0.06 mm增大到水库运用后的0.15 mm;2河床断面形态调整较为显著,下游各河段调整均表现为向窄深方向发展,其中游荡段主槽展宽较为明显,平滩河宽由1999年的943 m增大到2015年的1 275 m,过渡段及弯曲段的平滩河宽调整较小,此外各河段平滩流量也显著增大,游荡段、过渡段、弯曲段平滩流量分别由1999年汛后的3 229、2 339、3 080 m3/s增大到2015年汛后的7 126、4 864、4 721m3/s;3河床平面形态总体保持稳定,各河段深泓摆动幅度均有所下降,其中游荡段的年平均深泓摆动幅度由建库前的234 m降低到水库运用后的123 m;4河段尺度的平滩河槽形态参数(如平滩河宽、平滩水深、平滩面积、平滩流量)及深泓摆动强度与水库运用后前4 a平均的水流冲刷强度密切相关。     

一维洪水数值模拟技术在流域防洪规划中的应用

南美洲厄瓜多尔境内的Guayas河流域中下游社会经济发达,但洪水问题突出,是该国流域综合规划的防洪重点地区。通过综合规划论证,拟兴建由堤防、水库、蓄滞洪区、分洪道和挡潮闸组成的防洪工程体系。基于MIKE11软件平台构建了Guayas河流域中下游河网洪水一维数值模型,对平原感潮河网的洪水演进规律和规划的防洪工程体系联合运用进行了模拟计算。在模拟中,通过合理概化河网、优化河道断面布置,以及采用堰闸过流公式代替圣维南方程作为堰闸工程所在断面的水流运动方程,有效避免数值振荡问题。在模拟结果的基础上拟定了洪水安排方案和防洪工程规模。     

淮河入江水道行洪能力分析

入江水道是淮河下游最大的泄洪河道,承担着淮河上中游70%以上的洪水泄入长江。根据1961—2018年大洪水期间的实测资料,利用水位流量法计算分析入江水道的泄洪能力和防洪能力。结果表明:因历史客观条件限制以及4个梯级控制河段整治的难度与复杂性,在不同时期各控制河段的行洪能力呈现各自不同的特点;经过多年持续有效治理,河道行洪能力整体得到提高;由近年来实测资料推算,各控制河段的行洪能力基本达到设计要求。对入江水道行洪能力的分析为淮河下游区的防汛抗洪和降低特大洪水威胁提供借鉴和参考,对区域经济社会又好又快发展具有现实意义。     

南水北调中线工程调水前后汉江中下游干流水质变化特征

收集2013—2020 年汉江中下游区11 个典型断面水环境数据,采用单因子指数法、综合污染指数法以及水污染指数法,分析了南水北调中线工程调水前后11 个断面水质指标的变化特征及其成因。结果表明:调水后汉江中下游区11 个典型断面的月尺度污染指数呈不同程度的增大,其中罗汉闸和新沟闸污染较为严重;各断面的水质超标次数均增加,水体污染程度加重;TN 是汉江中下游各监测断面的主要污染物;TP、CODMn和NH3-N 水质污染自中游至下游沿程呈加重趋势,下游新沟闸断面污染最为严重。除受调水影响之外,汉江中下游水质变化还受到水利枢纽、点源和非点源污染等因素的综合影响。     

三峡水库2009年防汛调度实践

三峡水库是长江中下游防洪的关键性控制工程。2008年三峡水库建设任务基本全面完成,汛后试验性蓄水至172.8 m。2009年汛期,长江上游发生5 a来最大洪水,8月6日寸滩站洪峰流量达55 000 m3/s。通过三峡水库调蓄,降低了长江中下游干流水位,长江干流宜昌、沙市、监利等站水位均未超过警戒水位,荆南4河接近或超过警戒水位,减轻了长江中下游特别是湖北省的防洪压力,实现了三峡水库防洪、发电等综合效益的初步发挥。     

黄河干支流防洪形势、总体布局及治理措施

目前，黄河下游洪水威胁依然是国家的心腹之患，中下游干流河段及主要支流防洪工程还不完善，洪水灾害时有发生。黄河下游防洪治理的基本思路是：“上拦下排、两岸分滞”控制洪水；“拦、排、放、调、挖”处理和利用泥沙。黄河防洪减淤的总体布局是：在充分利用现有干支流水库的基础上，继续兴建中游干流古贤、碛口水库，支流沁河河口村水库；根据水沙条件的变化，长期不懈地进行下游堤防加高加固、河道整治、挖河固堤等下排工程建设，排洪排沙入海，保证设防标准内的防洪安全，重点进行东平湖滞洪区建设，长期开展上中游黄土高原的水土保持，减少入黄泥沙；完善防洪非工程措施，黄河下游的主要治理措施是堤防加固，河道整治，东平湖滞洪区加固，滩区安全建设，挖河固堤，河口治理以及古贤，河口村水库建设，上中游干流河段和主要支流的治理措施主要是堤防，河道整治或防冲护岸工程建设。     

引黄用水发展概况及其对黄河下游冲淤与防洪的影响

黄河下游的洪水和泥沙淤积问题尚未得有效的控制，黄河流域水资源供需矛盾日益突出。近年来黄河下游河道主槽淤积抬升较多，中等洪水淹没范围增大；汛前河道断流是时间拉长，断流河段不段上延。本针对上述问题分析了引黄用水发展情况、引水引沙特点以及引黄用水对黄河下游径商、河道冲淤和防洪的影响。     

长江上游水库群联合蓄水调度初步研究与思考

蓄水期是长江中下游地区用水需求最集中的时期,蓄水调度是实现水库综合利用任务最重要的环节。根据水库汛期承担的防洪任务,将长江上游蓄水水库分为仅承担所在支流防洪、自身无防洪任务但承担长江中下游防洪以及承担所在支流和长江中下游双重防洪任务的3种类型。重点分析了承担本河流和配合三峡水库承担长江中下游双重防洪任务的部分控制性水库防洪与蓄水的关系,并探讨了水库提前蓄水的可行性;结合来水的不确定性,分析了在特枯水年、偏枯水年和偏丰水年等不同典型年下三峡水库蓄水调度方式及应对措施。另外就水库群联合蓄水调度研究面临的挑战,提出了亟待开展的工作建议。     

亭子口水利工程建设环保和水保监理体制创新刍议

亭子口水利枢纽工程对嘉陵江中下游防洪作用重大。是长江中下游总体防洪体系的组成部分。针对建设期的施工区和移民安置区等生态环境、水土资源、人群健康等方面的影响及其防护、监测等工作,论述和探讨了环境保护、水土保持等多项目、多区域监理的创新模式、规章制度和工作内容,提出环境保护与水土保持监理的建议。     

2017年汛期三峡水库城陵矶防洪补偿调度影响分析

2017年6月下旬至7月初,长江中下游连续发生两次强降雨过程,7月1日长江形成2017年第1号洪水,长江中下游干流莲花塘以下江段及洞庭湖、鄱阳湖水位全线超警,发生了中游型大洪水。为减轻长江中下游防洪压力,避免莲花塘站超保证水位,7月1～3日,对三峡水库进行了城陵矶防洪补偿调度,将出库流量由27 300 m3/s减至8 000 m3/s。对2017年汛期三峡水库对城陵矶进行防洪补偿调度后,水库泥沙淤积、荆江三口分流、坝下游河道冲淤与崩岸以及长江中下游洲滩淹没等影响进行了分析。结果表明,调度实施后,显著减轻了洞庭湖区及长江中下游干流的防洪压力,有力保障了长江中下游的防洪安全。研究成果可为三峡水库制定科学调度方案、进一步发挥三峡工程综合效益提供支撑。