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。     

近期黄河下游河道冲淤演变

1黄河下游河道历年冲淤变化人民治黄50年来，黄河治理开发取得了巨大成就，同时黄河水沙条件发生了新的变化，黄河下游河道冲淤变化经历了几个明显过程。（1）1950年至1960年，三门峡水库建库前，来水来沙为天然情况，河道冲淤演变与天然来水来沙条件有关，演变规律为“多来、多排、多淤”、“少来、少排、少淤”，总的趋势是河床淤积，大水淤滩刷槽，小水淤槽，淤积沿程变化、横向分布不均，年际冲淤变化较大。（2）1960年9月至1964年10月，三门峡水库蓄水拦沙，下泄清水，下游河道冲刷较快，年平均冲刷泥沙5．78亿t，冲刷范围遍及整个下游…     

黄河下游河道工程管理

工程管理是防汛工作的基础，黄河下游取得了人民治黄５０年来的岁岁安澜是与工程管理的逐步加强分不开的，５０年来，黄河下游形成了较为完善的管理组织体系及一整套管理规范，规章制度和管理办法，在工程检查观测和维修养护方面，总结出了不少独具特色的管理经验，在全国水利管理行业具有一定的影响，在管理技术水平科学研究方面，结合管理工作实际，取得了不少能够直接应用于管理的科研成果，不断推动着管理技术水平的提高，在经营     

黄河下游河道断流情况及特点

1黄河下游断流情况1．1断流历史回顾根据水文年鉴整编规定，河流在某一断面的日平均流量等于零，称为全日断流；日平均流量不为零，但一日内某些时段流量等于零，则称为间歇断流。断流天数系指全日断流与间歇断流天数之和。黄河从1855年到新中国成立前的近100年间，除1938年国民党在花园口扒口造成下游改道外，并未发生断流现象。即使在1875～1878年连续4年和1922～1932年连续11年发生的大旱年份，下游河道仍有水流。新中国成立后，黄河下游河道第一次发生断流是1960年，该年花园口水文站断流25天，夹河滩站断流16天，高村站断流7天，利津站…     

黄河下游河道整治近期研究综述

河道整治是防止堤防冲决、减少堤防险情的关键措施。黄河历史上的河道工程都是在被动的情况下修建的，近５０ａ来才逐渐有计划地开展河道整治，修建了大量的河道整治工程，并在防洪等方面发挥了重要作用。黄河下游特别是游荡型河段的河道整治难度极大，因而在水利科研界一...     

对黄河下游河道的再认识

一、造成小水大灾的原因 近年来,随着清水资源的优先开发,龙羊峡、刘家峡两座大型水库投入运用,及上中游地区工农业用水的增加,黄河下游的问题更加突出。龙羊峡、刘家峡水库汛期的最大蓄水量可达100亿m~3,使得汛期进入下游的水量大幅度减小,含沙量增加,洪峰流量减小,洪水的造床作用减弱,河槽严重淤积并萎缩,平滩流量减小,二级悬河进一步发展,几乎年年出现长时间断流,防洪和水资源利用问题更加突出。     

黄河下游河道萎缩的不稳定性

20世纪80年代后期至90年代,黄河下游河道发生了新的河床演变现象一河道萎缩,其特点是河床持续淤积,过水断面和过流能力持续减小。本文指出河道萎缩的主要原因是具有较高含沙量的连续枯水系列造成的河床淤积,特别是主槽的淤积,而高含沙的中小洪水使嫩滩淤高,强烈压缩主槽,促进河道的萎缩。文章分析了形成河道萎缩的主要水文泥沙条件,认为枯萎的平面河势及断面形态具有不稳定性,只要来水来沙有利,萎缩河道的复甦是可以期待的。因此,充分发挥小浪底水库的调水调沙作用,加速河道整治,开源节流,增加黄河下游的可用水量是改善当前黄河下游河道萎缩的当务之急。     

黄河下游游荡性河道整治方案研究

小浪底水库投入运用后，黄河下游水沙条件的变化，使游荡性河道整治出现了新情况，新问题。下一步治理应注意积极修建新布点工程，完成具有关键性导流作用的续建工程，确定适应新情况的设计治导线，积极开展新结构试验和观测研究。     

黄河下游河道萎缩模式研究

依据河工模型试验和原型定位观测资料分析，研究了黄河下游河道萎缩的基本模式及河道萎缩与水沙过程的跟随性。结果表明，河道萎缩模式主要有“滩槽并淤”和“集中淤槽”两大类，同时，还存在着“淤积不萎缩”的造床现象；对于某一变异水沙过程，河道萎缩具有“前置”性，而且，河道萎缩并不需要在很长的时期内才可完成，一个汛期内就可能发生明显萎缩；主河槽过流面积、主河槽河床平均高程是判别河道萎缩的必要因子，而断面宽深比不是必要因子。     

黄河下游游荡型河道整治效果评估

从河势流路稳定性和河床稳定性等方面分析了黄河下游游荡型河道整治对河势的控制效果。结果表明:经采用微弯型整治方案后,游荡型河段的主溜平均摆动范围逐渐减小,河流稳定性明显提高;每处工程稳定靠溜长度不小于2300 m、工程长4 500 m左右,可以基本稳定游荡型河道的河势,但主流仍会在一定范围内变化。     

黄河下游宽河道治理对策

黄河下游宽河道治理因河道宽浅散乱、河势游荡多变、人水矛盾突出而一直是黄河治理的焦点和难点。人工干预来水来沙措施的采用、来水总量的减少以及社会发展为其有效治理带来了机遇,宽河固堤、窄河弱防、整治小水河槽是治理黄河河南段宽河道的有效途径。黄河下游宽河道治理应采取的具体措施是:①强力推进标准化堤防建设;②修筑黄河滩区堤防,保障漫滩安全;③整治小水河槽。     

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。     

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。     

黄河下游水沙变异与河道响应

对龙羊峡、刘家峡和三门峡3座水库修建后黄河下游的水沙变异与河道响应情况进行了分析,认为:①三门峡水库运用后,汛期下泄水量占全年的比例平均为45%,和天然情况相比减少了15%,排沙量更为集中(占全年的95%以上),和天然情况相比增大了10%左右,水沙更趋不平衡;②汛期洪水减少,洪峰流量和洪峰期水量减小,含沙量增大,形成小水带大沙;③洪水的造床作用明显减弱,使得河流平面尺度和断面尺度减小,河床冲淤演变所涉及的范围有所减小,河道的淤积更加局限在中水河槽内,主槽和嫩滩的淤积导致了“二级悬河”的发育和发展。建议在现有水库对水量实行调节的同时,尽快修建中游泥沙调节水库,实现黄河水沙的统一调控,创造比较和谐的水沙关系,维持黄河健康生命。     

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。     

维持黄河下游河槽排洪输沙能力方案分析

利用黄河下游水动力学泥沙冲淤数学模型,采用3个20年设计水沙系列对河段的冲淤及平滩流量的变化进行了计算与分析,结果表明:①各水沙系列的前10年,下游各河段均处于沿程冲刷状态,而后10年各河段则出现了淤积;②只有系列2能维持整个下游河道的平滩流量在4000 m3/s以上;③各系列前10年塑造河槽阶段的水沙过程均比较合理,基本实现了平滩流量稳定增大的目的,后10年河道平滩流量则出现了不同程度的减小;④应尽量控制小浪底出库含沙量不超过200 kg/m3且细泥沙比重在75%以上。     

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。     

黄河下游游荡型河道整治方案

针对小浪底水库运用后新的水沙条件,对整治流量、整治河宽和排洪河槽宽度等主要参数进行了分析,提出黄河下游游荡型河道的整治方向为：按照中水流路进行整治,利用现有的河道整治工程并补充必要的河道整治措施,游荡型河道可以逐步转化为像高村一陶城铺河段那样的限制性弯曲河道。通过对不同整治方案进行分析比较,认为今后的河道整治应采取以现行的微弯型整治方案为主,同时充分吸取其他整治方案优点的综合整治方案。