黄河下游洪水期沙峰滞后特性研究

简要分析了黄河水沙异源的情况，指出沙峰滞后、洪峰与沙峰不同步是造成黄河下游涨冲落淤和小水大灾的主要原因。根据小浪底下游各站沙峰均滞后于洪峰的35场洪水，对沙峰滞后于洪峰的特性进行了剖析，建立了小浪底、花园口、夹河滩、高村、孙口、艾山、利津各河段沙峰滞后时间与上站洪峰流量、沙峰含沙量、洪水传播速度、悬移质泥沙群体沉速之间的回归方程，可以用来查补延长沙峰滞后时间，为下游各站沙峰传播时间的准确预报提供依据。     

黄河山东段洪水运行特性分析

根据历年实测资料分析，黄河山东段洪峰削减率较大，流量在８０００ｍ２／ｓ以上，平均削减率近４０％；流量在８０００ｍ３／ｓ以下，平均削减率近２８％。其原因与洪峰流量大小，漫滩程度、洪峰形状等因素有关。洪水运行速度，平槽流量以下，随流量的增加而加快，且自上而下沿程加快，洪水漫滩后则随流量的增加而减慢，且艾山以上自上而下沿程递减，而艾山以下则沿程速增。     

黄河下游漫滩洪水演进模式及“96.8”洪水演进特点分析

在系统分析实测资料和洪水期间航片资料的基础上，概化了黄河下游不同时期漫滩洪水演进模式，初步揭示了中常洪水演进特点及发生机理，指出滩区行洪及滞洪条件的改变是“９６．８”洪水传播２时间增长、洪峰沿程变莆剧烈的主要原因，洪峰变形及传播 增长主要发生在具有广阔滩地的夹河滩至艾山河段。     

黄河下游山东段泥沙输移沿程演变规律分析

本文基于一维不平衡输沙理论,对来水来沙变化情势下的黄河下游艾山-利津河段泥沙输移的沿程演变情况进行概化分析计算。结果表明,在艾山站相同年均来沙率的情况下,随着流量的减小,河道输沙能力随之明显减小,利津站年均输沙率明显减小。20世纪80年代中期至2002年期间,艾山站年均来沙率一般大于河道输沙能力,河槽出现淤积;2002年以后,受水库拦沙及调水调沙影响,河道来沙率多小于河道输沙能力,河道出现冲刷。而且,由于单宽流量较小,河道泥沙沿程速率变化较快,导致泥沙冲刷或淤积所占来沙量的比例较大。     

高含沙洪水基本特性及其对行洪的影响

采用实测资料分析和理论探讨相结合的方法,研究了黄河下游高含沙洪水过程及其对防洪的影响。研究结果表明,黄河高含沙水流具有明显的宾汉流体特征,具有较强的输沙能力。"04.8"高含沙洪水在下游演进过程洪峰流量沿程增大,峰形趋于尖瘦,沙峰滞后于洪峰。黄河高含沙洪水造成下游河道河势变化剧烈,防洪调度难度大,易发生异常高水位,严重威胁防洪安全。     

黄河下游过渡型河段漫滩洪水演进规律探讨

利用黄河下游高村至孙口河段漫滩洪水观测资料 ,分析了过渡型河段漫滩洪水演进规律及其影响因素 .结果表明 :过渡型河段河槽弯曲 ,滩地多、面积大、连通性差 ,在险工、护滩控导工程控制下 ,主槽相对稳定 ,河道横向淤积分布不均 ,主槽冲淤变化大 ,滩地低洼、蓄滞洪能力大 .滩地蓄滞洪能力、主槽排洪能力与不同量级不同类型洪水的不同组合 ,是造成漫滩洪水洪峰流量削减、洪峰形状变形、传播时间变化的主要原因     

“92.8”高含沙洪水在三门峡库区冲淤特性分析

1992年8月黄河中游部分地区降大到暴雨,黄、渭、北洛河出现高含沙洪峰,形成“92.8”洪水。洪水进入库区后,潼关以上河段发生淤积,黄河洪水倒灌渭河和北洛河,在渭河河口段形成拦门沙,洪水严重漫滩。潼关至三门峡库区段发生沿程冲刷与溯源冲刷,潼关高程下降,最大冲刷深达8m,经过回淤后还下降1.1m。     

潼关高程下降对渭河下游防洪的影响

潼关高程抬升引起渭河下游大量泥沙淤积，给防洪带来一系列问题。本文针对这一问题，通过对渭河下游河道40多年的大断面地形资料进行分析和计算，探讨了潼关高程与渭河下游泥沙冲淤的关系，并分析了典型断面的水位变化。结果表明，潼关高程与渭河下游泥沙冲淤密切相关，潼关高程下降后，渭河会产生溯源冲刷。在大水少沙情况下，近槽滩地也会受到冲刷，但是洪水漫滩后滩地会发生淤积，由于主槽面积增加，过洪能力增强，中小洪水防洪压力减小；但如果发生高含沙漫滩洪水，滩地淤积，漫滩洪水水位反而有所抬高，大洪水威胁依然存在。     

黄河北干流河段桃汛洪水演进特征分析

为研究桃汛洪水在黄河北干流演进过程及对潼关高程的影响,根据北干流河段沿程水文站实测资料,统计分析了桃汛洪水水沙特征值的沿程变化。结果表明,桃汛期的洪峰、沙峰、洪量和沙量从头道拐到潼关总体增加,洪峰和沙峰的区间变化受水库运用影响较大;洪峰经天桥水库增值较大,之后到潼关沿程逐渐衰减、洪水过程坦化;天桥水库排沙产生比较高的瞬时含沙量,多次超过100ｋｇ／ｍ3,但沿程迅速衰减坦化,洪水期沙量仍表现为沿程增加;万家寨水库运用初期削减洪峰、洪量减少,直接影响潼关的洪水过程,桃汛试验后潼关洪峰和洪量增加。因此,建议桃汛期万家寨等水库的调度需要继续保持一定的出库流量指标,同时水库可以进行适当排沙,发挥桃汛洪水对河道的有利作用。     

对黄河“96.8”洪水的主要认识

对黄河“９６．８”洪水分析成果进行总结，认为９０ 年代以来黄河下游中常洪水多次出现历史最高洪水痊，是泥沙淤积发展的必然结果；主槽萎缩、中常洪水大漫滩，使昨洪峰传播缓慢并产生异常变形；下游河道整治工程初步控导了主流，洪水期河势基本稳定；洪水位高、水深大、漫滩历时长，造成滩区灾情严重。指出，由于黄河水沙条件已发生根本性变化，黄河中下游防洪形势严峻，必须提高认识，加强领导，增加投入，加速黄河治理，确保防     

黄河下游河道洪水冲淤临界水沙条件的研究

本文总结了以往对黄河下游河道冲淤临界条件的研究情况,根据非饱和输沙理论导出了河段排沙比与水沙系数关系,通过1960～1999年422场次洪水资料的统计分析,建立了黄河下游各河段的冲淤临界水沙条件,该水沙条件包括了洪水平均流量、含沙量,给出了黄河下游花园口以上、花园口～高村、高村～艾山、艾山～利津4个河段在不同三黑小(三门峡、黑石关和小董3站)水沙组合情况下的冲淤关系,该临界水沙条件可为小浪底水库调度决策以及黄河下游治理提供参考。     

优化小浪底水库调水调沙运用方式的建议

对小浪底水库运用以来黄河下游河道冲刷情况及调水调沙运用存在的主要问题进行了分析,并对调水造峰期间下游河床冲淤特性进行了研究。结果表明:经过小浪底水库10 a调水造峰与清水冲刷,黄河下游河道主槽排洪能力已经得到有效恢复,为利用洪水排沙创造了有利条件;连续10次调水调沙,冲刷效率逐步降低,且存在排沙期下游河道淤积、流量沿程增大等问题。洪水具有"涨冲落淤"的输沙特性,因此小浪底水库应改变目前落水时加沙的调水调沙运用方式,尽量在洪水涨水期集中排沙出库,一般情况不要再放平头峰,以提高下游河道的输沙效率。     

艾利河段泥沙输移特性及不淤临界含沙量探讨

对艾山—利津河段泥沙输移特性进行的分析表明：①艾山以下窄河段的河床演变具有“大水冲、小水淤”及“细沙冲、粗沙淤”的基本特点,并且淤积主要集中在非汛期,粗沙、中沙及细沙均发生淤积;汛期除粗沙淤积外,细沙及中沙均发生冲刷。②艾山—利津河段河道冲淤主要与流量大小有关。同时,根据1960～2002年的洪水资料,分析了粗沙、中沙、细沙冲淤的临界流量,建立了艾山—利津河段不同粒径组泥沙排沙比与流量间的关系;考虑到洪水演进及区间引水引沙等因素,初步建立了在洪水期艾山—利津河段不发生淤积的条件下艾山站临界含沙量与流量间的关系式。     

对口丁坝双岸整治对黄河下游河道冲淤的影响

选取低含沙水沙系列、枯水多沙水沙系列以及规划设计的未来50 a水沙系列,利用黄河下游一维水沙数学模型,模拟计算了对口丁坝双岸治理方案下黄河下游河道在3种水沙系列条件下的冲淤状况。结果表明,游荡性河段采用对口丁坝方案整治后,输沙能力得到了提高,该河段多输送的泥沙一半以上输送到利津以下,其余部分淤积在高村—利津河段,其中淤积以高村—艾山河段为主,艾山—利津河段的冲淤情况与现状相比变化不大。     

黄河枯水和断流对下游河道冲淤及防洪的影响

近几年，由于上游水库水量的调节与中游地区产沙、三门峡水库排沙不协调，汛期水少沙多矛盾突出。特别是中游产沙集中的高含沙洪水，得不到上游来水的稀释，形不成输沙强度高的较大流量的洪水，导致下游主槽严重淤积。     

黄河下游水沙变化特点

本文以黄河下游河段小浪底、花园口、高村、艾山、利津水文站1950—2016年水沙资料为研究对象,通过实测资料分析与理论分析对黄河下游水沙特点进行研究。结果表明:近70年来黄河下游沿程各水文站年水沙量整体上呈现减小的趋势;水沙年际间、年内分配不均匀;1986年后下游水沙关系明显恶化,2003年后水沙关系又得到明显改善;近年来黄河下游大流量减少,小流量增多,输水输沙主要集中在1000~4000m~3/s洪水中;确定保证下游微淤甚至冲刷的来沙系数应不超过0.01kg·s/m~6。分析黄河水沙变化特点,掌握其变化规律可为缓减黄河下游水沙关系,完善治黄方略提供条件。     

黄河下游低含沙洪水的冲淤特性兼论艾山-利津河段不淤临界流量

黄河下游上、下河段河道形态迥异,同流量输沙能力上段大,下段小。观测表明一定流量的低含沙洪水,就全下游来说可以产生冲刷,但对下段(艾山以下)来说往往发生淤积。本文通过实际资料分析了下游河段的排沙比关系及不同来沙条件下泥沙冲淤强度等规律,并利用下游低含沙水流挟沙力关系,深入分析了艾山—利津河段不淤临界流量。结果表明这段河道不淤流量不仅与来水含沙量有关,还与河口段淤积延伸对艾山—利津段水面比降有顶托作用有关。     

黄河下游河道断面形态参数变化与主河槽萎缩趋势分析

本文采用时间序列分析的方法对黄河下游河道断面形态参数变化趋势及其变异点进行了分析，分析结果表明从20世纪50年代以来，断面形态参数发生了趋势性变化，特别是90年代以来各站平滩流量和平滩面积均有显著的下降趋势，花园口站、高村站和利津站平滩河宽出现了显著下降趋势，花园口站、艾山站平均水深显著下降，高村站和艾山站的平滩水位显著抬高，艾山站的宽深比也有显著增大的趋势。黄河下游河道主河槽萎缩的最显著特征就是断面平滩流量和平滩面积的显著下降，相应的平滩河宽、平均水深、最大水深出现不同程度的下降，另外可能还伴随着平滩水位和断面宽深比的上升。黄河下游河道主河槽在70年代开始初步萎缩，90年代以后进入严重萎缩期。     

1946年以来黄河下游泥沙治理研究的主要进展

1946年以来,关于黄河下游根治的认识,首先经过“治本靠拦沙”到“下游也有治本任务”的重大转变,然后,是对“下游也有治本任务”进一步全面深入的分析论证.“黄河下游也有治本任务”的论证具有高度的科学性.重点对围绕“下游也有治本任务”的研究作了梳理总结,主要进展为,多来多排现象的发现、“小水挟沙”的不利影响和对洪水重要性的充分认识、山东河道的输沙潜力及窄深河槽排洪输沙能力的论证、泥沙多年调节思想的形成和发展.通过水库水沙调节优化进入下游河道的水沙过程.将下游高村以上宽河道整治成窄深河槽,使整个下游形成一个输沙通道输沙人海.