黄河下游水沙复杂变化与河床调整的关系

冲积河流具有自动调整的功能，针对不同的来水来沙和边界条件，河流会作出相应的调整。1986年以来黄河下游水沙呈现有效造床洪水峰值减小且出现频率下降，枯水历时大幅度增加和小流量对河道的造床作用加强等特点。本文通过分析黄河水沙变化特性，探讨了河床沉积与形态调整的变化。研究表明，黄河下游河道的冲淤特性与不同时期年均来沙系数具有较好的相关关系，当年均来沙系数小于0.015时，下游河道处于不淤的临界状态。通过小浪底水库调控水沙过程，保证一定规模的造床流量，对于塑造黄河下游合理的滩槽结构是非常重要的。     

黄河下游流量变化与工程出险关系分析

河道整治工程出险受到多种因素的影响，其中河流流量变化是最重要的因素之一。本文利用黄河下游河南段河道整治工程出险资料，统计分析了工程出险与河流流量之间的关系，并且引入了正则化分析方法，使能在同样发生概率条件下比较不同流量的河道整治工程出险概率。分析结果表明，有近32％的险情发生在1 000～2000m3／s流量级；有近70％的险情发生在500～3000m3／s流量级。表面上看，流量大于3000m3／s时，发生险情的比率反而较低。这主要是由于黄河下游发生大流量的概率较低的缘故。采用正则化处理，即在同样发生概率的条件下比较发现，随河流流量的增大，整治工程出险次数和出险级别均大幅增加。     

黄河下游河道平滩流量与造床流量的变化过程研究

采用黄河下游各水文站1950-2003年实测资料,系统分析了过去50多年间黄河下游平滩流量和造床流量的变化过程及其与花园口来水量的响应关系,分析表明在过去50多年间黄河下游平滩流量和造床流量总体上呈逐渐减小的趋势,其数值随花园口来水量的丰枯而变化,花园口来水量大,造床流量就大,造床能力就强,塑造的主河槽的平滩流量也大。文中给出了平滩流量与造床流量的响应关系,通过造床流量和平滩流量的比较,指出黄河下游造床流量小于平滩流量,过去50多年间水流塑造河床的能力小于主河槽当时的过流能力,黄河下游主河槽萎缩是河道演变响应来水变化的必然结果。研究结果进一步表明,通过小浪底水库调整进入下游的来水过程,增大河道的造床流量,进而增大河道的过洪能力是治理河道萎缩的重要措施之一。     

黄河口清水沟流路现状及其演变

１９７６年黄河改道清水沟以来，流路经历了淤荡摆动，淤滩成槽过程，１９８０年后已形成比较单一顺直的河型。该时期的来水来沙量与神仙沟，钓口河流路相比显著减少，而且更加集中于汛期。目前，清水沟河道正处在回淤阶段。经过对实测资料不清水沟流路现状而言，如果在清７断面以上采取控导工程措施，尾间末端及时堵串，并向北进行一次摆动，再维持１０－２０年是可能的。     

黄河郑州段河道冲淤变化及影响因素研究

以黄河下游郑州段多时段的遥感影像及水文资料为主要数据源,对黄河郑州段河道的淤积与演变及其与水沙的关系进行了研究。结果表明:黄河郑州段河道岸线、河道宽度、曲流位置和角度都有变化,且年际变化大;小浪底水库的投入运用,控制了下游的来水来沙条件,造成河道的摆动幅度减小,但弯曲长度增加,横河、斜河呈发展趋势;河道冲淤变化的主要影响因素为流量变化。     

黄河口清3至清6河段高槽的成因及治理初探

从黄河近口段道的纵，横断面形态及其冲淤变化特征可以看出，尾间清３至清６河段存在高槽现象，高槽河段河谷坡度较大上下游河段均小，河道宽浅，心滩发育，行水阻力大，河道泄洪排沙能力弱。高槽的成因与改道初期河流的游荡及防洪大堤在此河段上部结束，河流开始不受约束等因素有关，本河段导流堤限宽较大是高槽一直未能得到改善的主要原因之一，高槽的形成造成该河段多处壅水，特别是高槽上端壅水十分严重，对防洪极为不利，为此提     

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…     

2000—2008年黄河河南段冲淤及排洪能力分析

分析了2000—2008年黄河河南段的来水来沙情况及河道断面变化情况,结果表明:①扣除涵闸引沙0.999亿t,孙口以上河段2000—2008年共冲刷泥沙8.718亿t;②除花园口—夹河滩河段河道展宽和下切同时存在外,其余河段均以下切为主;③黄河河南段2000—2008年同流量水位下降0.80～1.77 m,2003年后花园口站控制流量逐渐加大,2008年的最大流量为4 610 m3/s。     

小浪底水库运用后山东黄河防凌问题分析

黄河小浪底水库运用后，可有效控制黄河下游河道流量，基本解决了山东黄河的防凌问题。但受小流量封河、跨流域调水和突发事件等因素的影响，山东黄河防凌又出现了新的问题。2001年小浪底水库投入防洪调度运行以来，对黄河山东段的河道变化情况及气温、水情、凌情等因素进行了分析，提出了做好防凌工作的建议。     

稳封期天然河道冰塞堆积的数值模拟

冬季寒区河道中容易出现冰塞，冰塞出现使过水断面减少，河道阻力增加，进而引发凌洪灾害，如2008年12月位于加拿大北英属哥伦比亚的尼查科河和2009年1月黄河壶口段均由于冰塞问题发生洪灾。应用k-ε两方程模型和冰塞面变形方程建立天然河道模型，采用有限体积法对基本方程进行离散求解，对稳封期的平衡冰塞厚度进行了模拟计算。对比黄河河曲段实测资料表明，模拟与实测结果比较一致，验证了数学模型的实效性。     

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。     

黄河下游河槽萎缩与防洪

河道的形态是在一定边界条件下来水来沙过程长期塑造的结果，通过定性分析探讨了河道滩槽结构形成的机理，证明了天然河流中滩槽稳定结构是洪水与枯水长期作用的动态平衡结果，来水来沙条件的趋势性改变将导致滩槽结构的改变，在一定条件下甚至出现无明显主槽的局面，一些季节性河流的例子进一步证实了这种推论，从黄河下游这些年河床变化的特征分析，如不能有效改变长期断流和主槽泥沙淤积状况，大堤约束较小的河南河段也有向无明显主槽的完全游荡性河流变化的趋势，顺堤行洪，大堤偎水的频率将大大增加，从防洪减灾角度出发，提出了黄河下游今后河道治理可能主要在于来水来源的合理调度，河道河势控制工程的管理和滩区防洪减灾软环境的建设等几个方面。     

黄河下游来水来沙对河槽形态与河型的塑造作用

来水来沙对河槽形态与河型塑造是冲积河流河床演变研究的重要内容。利用黄河下游泥沙特性可将水流挟沙力转换成下游河道输沙平衡关系,进而推出河槽形态及河型与来水来沙的定量关系。结果表明是高含沙洪水塑造了下游上段纵坡较陡、断面宽浅、主流不稳定的游荡性河道。在当前水沙条件下,比降调整受河口限制,高含沙水流未能通过调大比降使淤积达到平衡,导致河床纵剖面平行抬高,是悬河发展的重要原因。     

黄河上游河道水力几何形态关系分析

根据黄河上游干流10个水文断面的多年实测资料,分析了黄河上游不同断面及不同河段的水面宽、水深、流速与流量之间的关系,并探讨了水力几何形态关系中各相关参数的沿程变化特征。结果表明：在整个上游河段,水面宽随流量的变化速率较小,其中上游上段的水力几何形态主要通过流量对水深和流速的共同影响来实现,上游下段则主要通过流量对流速的影响来实现;黄河上游水力几何形态关系与黄河下游及国内外其他河流相比,有相似也有差异,这与该河段的地貌及河道边界条件有关,也与人类活动的影响有关。     

论黄河河道平衡输沙量临界阈值与黄土高原水土流失治理度

本文采用实测资料分析与理论分析相结合的方法,系统研究了黄河干流河道平衡输沙量临界阈值及其与黄土高原水土流失治理程度的关系,结果表明,黄河河道冲淤平衡输沙量临界阈值是随着不同时段来水来沙条件的变化而变化的。今后一个时期内,黄河上游宁蒙河段平衡输沙量临界阈值为0.4亿t/a左右;黄河中下游河道及河口平衡输沙量临界阈值为3亿t/a左右。通过水沙调控和河道整治等综合措施,未来将黄河上游宁蒙河段年输沙量控制在0.4亿t/a左右,可塑造与维持平滩流量约2000 m³/s左右的输水输沙通道,宁蒙河段基本实现河道冲淤平衡;将黄河中下游河道及河口年输沙量控制在3亿t/a左右,则潼关高程可基本实现升降平衡,稳定在328 m左右,下游河道可塑造与维持平滩流量4000 m³/s左右的中水河槽,基本实现河道冲淤平衡;河口基本实现海岸淤蚀平衡,保持流路相对稳定。黄土高原水土流失治理也存在达到一定程度后治理效果不显著的临界状态,表明黄土高原水土流失治理存在治理度,针对黄土高原水土流失治理各种措施减沙的临界阈值,本文提出未来通过科学调整黄土高原水土流失治理格局,将入黄年沙量...     

黄河宁蒙段河道输沙率研究

利用不同时期黄河宁蒙河段各水文站的日均流量和日均含沙量、月均流量和月均含沙量数据,研究了流量与输沙率之间的关系,以及输沙率与流量及上游来水含沙量之间的关系。针对宁蒙河段各水文站不同时期的输沙率公式,探讨了输沙率的影响因素及输沙率公式中系数与指数关系。结果表明:黄河宁蒙河段的河道输沙率主要受河道的水力几何形态、河道来水来沙条件影响;河道输沙率公式中系数的对数与指数呈反比关系(决定系数达到0.98),并且系数和指数的大小与河道冲淤密切相关。     

黄河上游梯级水库运行的生态影响研究

为科学揭示梯级水库群运行对河流生态的影响,基于黄河上游实测水沙序列,采用IHA(Indicators of Hydrologic Alteration)指标体系,对比分析了不同工程运行时期黄河上游水文情势变化,运用多系列贡献率分割法,量化了不同影响因子对水文情势变化的贡献率。通过输沙率法结合断面淤积形态分析揭示了黄河上游河道冲淤演变。结果表明,黄河上游水库运行对河流径流及河道形态产生了深刻影响,进而影响了河流生态。水库运行后非汛期月均流量上升、汛期月均流量下降、高流量事件发生频率与流量减少,径流趋于平缓,且宁蒙河段泥沙淤积、断面形态趋于宽浅。分析表明水库运行是造成黄河上游兰州水文情势变化的主要原因,以及石嘴山、头道拐水文情势变化的重要原因,高流量事件的减少加剧了河道淤积,使河流生态朝不利方向演化,为维护黄河上游生态健康有必要实施生态调度,提高涨水期和洪水期下泄流量并制造高流量事件。研究为评估梯级水库运行的生态影响、指导梯级水库生态调度提供方向性参考。     

黄河下游低含沙水流挟沙力研究

冲积河流在低含沙水流冲刷后，床面粗化使水流挟沙能力下降现象十分明显。三门峡水库蓄清排浑运用后，黄河下游河道汛期淤积、非汛期冲刷，同样由于断面展宽，床面粗化及悬沙组成也变粗，使得水流挟沙力急剧下降。因此讨论低含沙水流冲刷条件下的水流挟沙力是评估水库下泄大流量冲刷下游河道效果的关键问题。通过试验及野外资料提出的低含沙水流挟沙力公式，它形式简单，与已有公式不同的是，它反映了河道边界条件(即坡降、床沙粗细及断面形态)及泥沙特性对挟沙力的影响。经黄河下游实测资料验证满意，可用以定量估算下游大流量低含沙量时冲刷的减淤作用及艾山-利津河段不淤(或微冲)需要的临界流量。     

黄河下游高村段河道行洪能力分析

高村段属游荡性河道向窄深河道的过渡段,在黄河下游河道中具有一定的代表意义。现结合高村水文站近年来的资料,对下游现行河道的行洪规律进行分析研究。1现行河道行洪特点1.1持续小流量降低了主槽行洪能力近年来,黄河下游持续小流量高沙,低水期延长,主槽发生严重淤积,特别是1991年以来,主槽淤积速度有加剧趋势。1995、1997年还出现了断流,断流时间均出现在六、七月,累积断流30天。河床没有足够的造床流量维持,下游河道形态逐步恶化,断面更趋于平坦,已远远不能适应洪水期来水来沙的要求。近年来,高村河段主槽持续淤积,1982～2000年河床主槽平…     

黄河水沙过程调控与塑造下游中水河槽

随着黄河流域来水来沙过程的大幅变化及人类活动的加剧，黄河的健康状况日趋恶化。通过对黄河健康的内涵、维持黄河健康生命的理论与技术支撑、流域水沙资源优化配置数学模型、大型水利枢纽联合运用对黄河下游河道的减淤作用、塑造黄河下游河道中水河槽等方面的研究，提出了对黄河水沙调控体系的认识，并认为在目前实际的黄河水沙条件下，通过小浪底水库的调节，黄河下游河道经过5—8年的努力，是可以塑造出一个平滩流量为4000m^3／s左右的中水河槽的。