1996年汛期黄河下游河道及河口冲淤演变特性

１９９６年汛期黄河下游枯水中沙，是１９８６年以来的第１１个枯水年份，７－１０月下游河道共淤积泥沙６亿ｔ左右，其中７月份淤积泥沙４．２７亿ｔ，占相应少量的８１％，分析了１９９６年汛期下游河道及河口段的冲淤情况在时间、空间上的分布，综述了１９８６年以来的河道冲淤特点及河道萎缩情况，对下游洪水位进行计算分析。     

黄河口演变对下游河道的反馈影响

按照不同的时间尺度分析了黄河口演变对下游河道宏观、中观和微观的反馈影响,结果表明三者之间是辨证统一的关系.为了减少黄河口演变对下游河道的反馈影响,应在黄河中上游、下游、河口尾闾段进行综合治理:①中上游实施水利水保建设、水沙调控体系建设和完善及滩区放淤工程建设等;②下游实施河道整治、引水引沙等;③尾闾河段应合理安排流路、尽量缩短河长、挖河疏浚、引高含沙洪水放淤、增强海洋动力输沙能力等.     

河口河道延伸对黄河下游河道淤积影响分析

利用黄河下游大断面观测数据、水文站日水沙数据和近河口断面水位变化等资料,构建黄河下游5个河段河道断面平均冲淤量与水沙因子和河段比降之间的关系式,进而计算分析了黄河下游1976—1996年来水来沙条件下两种情景中河口延伸对下游的增淤作用。这两种情景中,一是对比了现状与1976年河口改道后河口河道未再延长情况下下游淤积量的差异;二是对比了黄河河口继续走刁口河情况下下游的淤积量与现状淤积量的差异。结果显示:此期间河口延伸增淤主要发生在泺口以下河段,并且在该河段淤积量中占较大的比例,其中第一种情景下20 a累计增淤占比超过50%,但20 a河口延伸累计增淤量低于整个下游总淤积量的5%。这一时段河口延伸增淤量占比较小与历史上黄河输沙量长期增加、下游冲积平原构造下沉和三角洲建造有关。分析认为2000年以来黄河下游经历来水来沙量显著减小后的持续冲刷过程,但是近年随着冲刷减缓,下游趋向输沙平衡发展,河口延伸增淤对下游冲淤过程的影响程度将相对加大,并且在长期缓慢但不断积累的河口延伸中使下游转向低强度淤积状态。     

论黄河河口段河道特征

根据河流动力学理论，综合分析了黄河河口段河道特征。与神仙沟，钓口河流路相比，清水沟流路来水来沙条件处于中等，但来水沙过程比较优越，单股河形成后连续数年出现大流量，塑造年出现大流量，塑造了比较好的河道。由于河道是漫流淤积面晟，滩地泥沙组成较细，再加上陆面芦苇丛生，河床，河岸稳定性好。清２断面以上弯段与近口段类同，下段与黄河下游直段相同，整治工程可以改造河槽形态。清３以上河段，弯道影响河道的平面变形，     

近期黄河下游河道演变研究

１９８６年以来黄河上游出现历史上少有的枯水少沙系列，在这一条件下，下游澡道主槽发生严重淤积，河槽萎缩、排洪能力下降；现有的河道整治工程不能有效地控制河势，畸形河弯发展，河势不断上提等新问题，危及堤防安全。本文详细分析了近期水沙及河道演变规律，并探讨了造成水沙条件发生巨大改变的主要原因和水利水电开发对下游河道冲淤演变的影响。     

对当前黄河下游河道演变发展的认识

小浪底水库建成拦沙后,黄河下游河道持续冲刷,出现前所未有的大好形势,但是这种状况能否稳定保持,存在不同认识,需深入探讨。实践表明,黄河下游始终处于不断的演变发展过程中,并受来水来沙、河床边界和河口基准面三大要素的制约,三者缺一不可。所有的冲淤均有前因后果和独特的时间、条件、地点的烙印,不可重现和复制。形成此大好形势的三大有利条件,即尾闾改汊导致河口基准面降低、小浪底水库拦沙下泄清水冲刷和黄河流域处于枯水枯沙期,当前均基本达到由好变坏的转折点,黄河下游河道已开始进入全面迅速回淤升高阶段,必将恢复到甚至超过1996年水平。居安思危,加强基础理论研究,及时科学预测黄河下游河道演变趋势,实为当务之急。     

黄河下游游荡性河道整治模型试验研究

系统介绍了黄河水利科学研究院近年来利用河工模型开展黄河下游游荡性河道演变、河道整治及其有关问题的研究成果，综合分析了黄河下游游荡性河段河道整治工程适应性，河道演变规律及历次河道整治规划治导线的检验与修订试验成果。通过对游荡性河段河道整治工程设计有关问题的探讨，指出河道整治设计流量以选取４０００ｍ＾３／ｓ为宜；东坝头以上河段河道整治河宽可降为１０００ｍ、东坝头以下可降为８００ｍ，潜坝过水后应计入或部     

水沙条件对黄河下游游荡型河道的影响

分析了水沙条件对黄河下游游荡型河道的影响,认为水流能量减少是泥沙沉积、岸坡冲刷的根本原因.同时指出:利用三门峡、小浪底等水库可以大大提高下泄水流的能量,形成更好的河相关系;对河岸地质条件较差,尤其岸坡土体抗剪能力差的地段,应修建水工建筑物,人为提高这些河岸的抗冲刷能力;对某些弯曲型河道进行截弯取直,减小水流对河岸的冲刷.     

地壳活动对黄河下游河南段河道稳定性的影响

根据地壳活动的差异性,将黄河河南段分为四段:桃花峪至郑州铁桥段,处于济源断陷内的武陟凸起上,地壳存在北升南降的差异性,形成黄土滑坡;郑州铁桥至东坝头段,处于持续下降状态,黄河主流在平面上呈正弦波状展布;东坝头至高村段,主要受封丘、兰考、菏泽等潜在震源影响,强震时长垣到濮阳背堤处会产生饱和砂土中等液化,诱发堤基管涌,有北西向的地裂缝破坏河道;高村至陶城铺段,受范县、菏泽潜在震源的影响,在强震背景下,渠村至张庄背堤处饱和砂土将产生中等至严重液化,并可能诱发堤基渗透变形,危及河道安全。     

黄河下游河道蒸散发试验

对黄河滩地内沉积的粉沙质土壤的蒸发状况进行了实体模拟,取得了实测数据系列,分析了实测蒸发量和蒸发理论在物理机制上的一些差异,为进一步研究做了必要的准备;对计算数据与实测数据进行了比较,对水面蒸发和潜水蒸发的规律进行了总结和验证,同时为后期计算提供了必要参数。同时,取得了土壤含水量的逐日变化数据,为后期研究中运用一维非饱和土壤水运动原理进行蒸发条件下的土壤水通量计算提供了条件。     

黄河下游河道水流摩阻特性的研究

在前人研究成果的基础上，引入水力摩阻厚度的概念，经理论推导与分析，导出了糙率计算公式，并进一步综合考虑了沙波尺度及沙波波速对水流摩阻特性的影响，建立了一套计算黄河铁谢至孙口河动床糙率的方法。该方法既能反映水力泥沙因子变化的影响，又能反映天然河道中各种附加糙度的影响，具有较大的应用价值。     

黄河下游游荡型河道整治工程布局研究

借鉴相位滞后理论,探讨了黄河下游游荡型河段河道整治工程布局,认为在弯道工程下首适当增加顺直工程,可有效地收住水流,遏止相位滞后现象发生.利用该理论并结合送流距离经验公式,对典型工程的平面布局进行了研究,并提出了调整建议.     

黄河下游河道改造方案初步研究

在当前黄河下游滩区经济社会发展和治河矛盾日益突出的情况下,探讨了对黄河下游进行河道改造的初步思路,即通过在黄河下游滩区设置一定标准防护堤及滩区滞洪区,在一定程度上减轻防护堤与下游设防大堤间的洪灾损失。对黄河下游各河段防护堤防洪标准进行了分析论证;通过对不同河段滩区滞洪容量的分析,提出了滞洪区设置河段;通过对不同标准防护堤和滩区滞洪区联合运用的两类共4个典型方案的分析比较,提出按设计防洪标准修建防护堤、不建滩区滞洪区方案作为推荐方案。     

游荡型河段双岸整治对黄河下游河道的影响分析

针对游荡型河段主流宽浅散乱、河床极不稳定的特点,在黄河花园口一夹河滩河段两岸布置了对口丁坝整治工程。利用黄河下游水动力学泥沙数学模型,采用小浪底水库15a设计水沙系列,对黄河下游各河段的冲淤、典型断面的平滩流量变化进行了计算,分析了对艾山以下窄河段带来的影响,并与现状工程方案进行了比较,结论认为：①花园口-夹河滩河段布设双岸整治工程比现状工程条件下,15a间铁谢-利津河段多冲刷泥沙2．33亿t,冲刷量主要分布在花园口-高村段;②双岸整治工程方案和现状工程方案相比较,高村以下河段各站平滩流量减小,但和2002年汛前相比,山东河道仍具有较强的过洪能力;③在游荡型河段进行双岸整治工程布置,可以减少小浪底排沙期间河道的淤积,提高河南河段的输沙能力,而对山东河段的影响不是太明显。     

黄河下游河道失稳模式分析

立足于黄河下游的几项基本特征,对黄河堤防的失稳模式进行了分析,指出黄河下游河道火稳模式主要有冲决、溃决、震决3种。冲决模式由引起河势变化的诸因素、受体抵御洪水的能力、河势的历史演变等三类要素组成;溃决模式由高水位差、高水力梯度及与此有影响的因素,受体因子、现代曾出现过的不良工程动力地质现象等三类要素组成;震决模式由主动要素、受体不良要素等两类要素组成。按4个层次对3种河道失稳模式进行了分析,建立了由不同地质营力引发的悬河失稳模式。     

关于黄河下游河道治理的两个问题

针对黄河下游河道治理的治标性问题，即如何治理黄河下游河道的滩区，提出了三点建议，指出黄河下游治理不要停留在概念上，要通过各个方面开展实际工作，在实际工作中逐步取得共识，尽快地开展滩区治理工作；针对黄河下游河道治理的治本性问题，即如何改善进入黄河下游的水沙关系，指出需要研究黄河下游河道的生态用水量，合理配置黄河水资源。