黄河内蒙古段不同流量过程输沙效率分析

选定黄河内蒙古段1958—2013年体现年际间的丰枯变化和年内的季节性变化特征的94场次流量过程,以排沙比和淤积比为主要指标,分析了不同时期各级流量过程的输沙效率。结果表明:对于平均流量小于1 000 m3/s的流量过程,流量与含沙量的变化均对输沙效率具有比较显著的影响,即排沙比随着流量的增加而增大,随着含沙量的增大而减小。不同流量过程中泥沙组成的变化将导致各级粒径泥沙的输移分配比例有所不同,细沙流量过程水流的输沙能力主要表现在对粗沙的输移上,而粗沙流量过程水流的输沙能力主要表现在对细沙的输移上。     

黄河内蒙古段近期水沙变化分析

应用黄河上游多个站１９５４～１９９６ 年水文观测资料、实测大断面图及多时相遥感图像，采用频率分析、时间序列分析、输沙量法、河道水面曲线推算等方法，对黄河近期来水、来沙的丰枯趋势、河势演变趋势、河床泥沙冲淤及淤积量进行了分析预测，其结论对今后治理黄河具有重要的指导意义     

黄河内蒙古段年内水沙分配对平滩流量的影响

平滩流量是反映河槽排洪输沙能力的重要指标。冲积河流汛后平滩流量是一定时期内非汛期、汛期水沙条件综合作用的结果。基于平滩流量滞后响应模型,建立了内蒙古河段非汛期、汛期水沙耦合作用下汛后平滩流量滞后响应模型,在巴彦高勒水文站汛后平滩流量计算中进行了应用,并对该河段年内水沙分配对汛后平滩流量的影响进行了分析计算。结果表明;龙羊峡、刘家峡水库修建后,巴彦高勒站在现有年径流量、输沙量总量不变的情况下,若增大汛期水沙比例,则可以在一定程度上增大汛后平滩流量;而在不利的水沙分配条件下,若增大年径流量、输沙量,汛后平滩流量也会有所增大。     

黄河内蒙古段孔兑水沙特点分析

根据毛不拉孔兑、西柳沟和罕台川实测水沙资料,对黄河内蒙古段孔兑水沙特点进行了分析。结果表明:孔兑具有水少沙多、年际变化大、年内分配极为不均的特点,不同孔兑之间水沙量和水沙组合差异较大;孔兑流量和含沙量变幅极大,同一流量下含沙量差异可达上百倍;流量超过一定值后,含沙量存在极限值,不再随流量的增大而增大;孔兑洪水陡涨陡落、持续时间短,洪峰流量大、含沙量高、输沙量大,洪水过程中流量和含沙量变化同步。     

黄河下游洪水期输沙用水量与河道泥沙冲淤分析

本文从１９７３－１９９０年，共选取１０６个洪峰时段。分析了洪水期，三门峡出库不同含沙量级中，输沙用水量与黄河下游河道泥沙冲调整的关系。所得成果对三门峡水库今后的运用，以及下游河道减淤均有参考价值。     

黄河内蒙古河段主槽萎缩原因和对策分析

近20年来，黄河内蒙古河段处于持续淤积状态，从而使主槽严重萎缩。分析1960～2006年典型断面输沙量资料认为，淤积在该河段的泥沙主要来自十大孔兑流域和乌兰布和沙漠。由于1986年以前来水条件（特别是汛期洪水条件）较好，故河床淤积量不大；1987年以后，来水偏枯和洪水减少等使区间来沙对内蒙古河段淤积的影响凸现。龙羊峡和刘家峡水库的调洪运用是造成该河段汛期水量和洪峰流量减小的主要人为原因。要改善内蒙古河段主槽萎缩形势，一方面要调控进入宁蒙河段的洪水量级尽可能达到1500~2000m3/s以上，另一方面要加强该区间重点产沙区的水土流失治理，并调整孔兑入黄方式。     

黄河内蒙古段冰情的自适应神经网络预报

运用数理统计理论的互相关分析方法,对黄河内蒙古段冰情信息时间序列进行分析,筛选出了冰情信息的预报因子,建立了冰情预报的自适应BP神经网络模型。预报结果表明:流凌日期为乙等预报方案,封河日期为甲等预报方案,开河日期为丙等预报方案。     

黄河下游高效输沙洪水调控指标研究

黄河下游河道冲淤变化主要取决于水沙条件,即随流量大小和含沙量高低而变化,含沙量越低则泥沙淤积比越小、单位输沙水量越大,反之,含沙量越高则泥沙淤积比越大、单位输沙水量越小。在黄河水少沙多、水资源日趋紧缺和供需矛盾日益突出的现实条件下,为兼顾河道少淤和减少输沙水量,可通过水库调度,优化水沙搭配、塑造高效输沙洪水。以黄河下游实测场次洪水为基础,建立洪水期下游河道泥沙淤积比与水沙因子间的响应关系,求得流量为4 000 m~3/s时冲淤临界含沙量约为50 kg/m~3;基于黄河下游河道洪水泥沙输移规律,以维持黄河下游河道基本不淤积为约束条件,分析单位输沙水量随含沙量的变化情况,提出了高效输沙洪水泥沙优化配置指标,即洪水流量为4 000 m~3/s、河道淤积比为0～15%时,相应的高效输沙洪水含沙量配置区间为50～75 kg/m~3。     

渭河下游输沙用水量研究

从多沙河流水资源合理配置和高效利用角度出发,研究确定适宜的输沙用水量是非常重要的.本文在对大量实测资料分析的基础上,研究提出了影响输沙用水量的主要因素,然后根据一维恒定流非饱和输沙方程和渭河下游的来水来沙特点和冲淤规律,建立了渭河下游汛期输沙用水量计算公式.公式的突出特点,一是充分反映了来水来沙和冲淤水平对输沙用水量的影响,二是充分考虑了河道边界条件（以平滩流量表示）的影响.采用该计算公式,得出了不同来沙量和冲淤水平及不同河道边界条件下渭河下游汛期的输沙用水量.研究成果已应用到引江济渭入黄方案研究和黄河流域（片）水资源综合利用规划中.     

2012年黄河内蒙古河段汛情及抗洪抢险

2012年汛期,黄河干流内蒙古段发生了1981年以来最大洪水,内蒙古自治区防指超前部署、主动应对、科学决策,经过沿黄广大干部群众的共同努力,取得了抗洪抢险的全面胜利,积累了宝贵的经验。介绍了2012年汛期黄河内蒙河段的雨水情、汛情、险情、灾情及面对险情采取的抗洪抢险工作情况。     

黄河下游最小输沙用水总量的初步估算

黄河下游河道的输沙能力是冲积河流随来水来沙自动调整的结果。黄河下游输沙用水总量是黄河下游河道这种自动调整水沙关系的宏观表现。作者通过对1949-1953年黄河下游主要水文站实例资料的分析，找到黄河下游最小输沙水量，据此估算了黄河下游在小浪底水库投入运行后20年内的最小输沙用水总量。     

黄河内蒙古段干流水面蒸发量变化特征

采用气象趋势系数和气候倾向率方法,分析了黄河内蒙古段河道形心点处E601蒸发皿蒸发量的变化特征,并计算了近55 a黄河内蒙古段水面蒸发量。结果表明:黄河内蒙古段年、季水面蒸发量均呈减小的趋势;多年平均水面蒸发量为3.27亿m3,其中春、夏两季的蒸发量在全年蒸发量中占主导地位;水面蒸发量的变化趋势是由气象因子综合作用所致,并不随着气温的升高而增大。     

黄河内蒙古河段冰凌时空分布特性分析

基于黄河内蒙古段系列历史冰情资料,利用小波分析方法对冰期气温、冰期径流、流凌日期、封河日期、开河日期进行了多时间尺度分析。结果表明:巴彦高勒、三湖河口、头道拐三站的冰期气温总体呈上升的变化规律,并且三站的冰期气温变化趋势一致,黄河内蒙古段冰期气温存在15 a左右的周期;实测径流在分析序列中不存在显著周期;三站流凌日期和封河日期整体上推迟,开河日期提前,封冻时间缩短;流凌日期存在12 a左右的周期,封河日期和开河日期不存在显著强周期。     

黄河内蒙段泥沙组成与力学运动特征

泥沙在水与河床演变中起到纽带作用,因粒径不同,其运动形态、运动规律以及对河床的作用等不尽相同。因此,研究河床演变就不能轻视泥沙的运动特性,尤其是黄河内蒙河段这种水沙异源的河道。根据实测和实际钻探采样资料,分析了该河段悬移质和河床质的泥沙组成。并以此为基础,从起动扬动、悬浮高度、挟沙能力等角度探讨了主要粒径泥沙在一定水流条件下的运动形态与规律。通过能量和功率方程求得黄河内蒙河段的推移质输沙率。结果表明,内蒙河段悬移质基本上由粒径小于0.080 mm的泥沙组成,而河床质主要粒径为0.100~0.500 mm,其中粒径为0.100~0.250 mm的泥沙活跃于冲淤过程。推移质输沙率的分析表明,来自黄河内蒙古河段上部的粗颗粒泥沙不易被水流长距离挟带,大部分淤积在三湖河口上游。     

孔兑入汇角度对黄河内蒙古段河道冲淤的影响

选取黄河内蒙古河段典型支流毛不拉孔兑为研究对象,对其来水来沙特性进行了讨论。选取典型水沙过程,采用模型试验手段,在同样水沙条件下,分别模拟了孔兑水沙在现状条件和切滩导流条件下对干流河道冲淤变化的影响。结果表明:改变支流入汇角度能有效改善黄河下游干流河段局部淤堵的状况,但同时对下游河道的淤积影响范围也相应增大。     

黄河下游最经济输沙水量及其估算

从河流输沙水量的概念出发,根据输沙平衡原理推导出在考虑河道冲淤、引水引沙情况下河流最经济输沙水量的计算式。由此式可知,输沙水量与含沙量成反比;并且通过对实测资料的分析,得到输沙水量与流量也成类似的反比关系。最经济输沙水量是输沙效率与河道淤积状况综合最优时的输沙水量,也就是平滩流量时对应的输沙水量。以小浪底水库运用前20年黄河下游河道基本不淤及年引沙量为1．0-2．0亿t为条件,选取月均平滩流量3500m^3/s、月均含沙量40-100kg/m^3,得到黄河下游在维持良好输沙功能前提下的最经济输沙水量为10-25m^3/t。     

风沙对黄河内蒙古河段河道淤积泥沙的影响

通过黄河内蒙古河段河道淤积泥沙打钻采样，以及黄河沿岸及支流产沙地层采样分析对比，暴雨、洪水分析等，追踪河道淤积泥沙源地表明，黄河内蒙古河段河道淤积泥沙主要来源于内蒙乌兰布和沙漠及十大孔兑(沟谷)的库布齐沙漠和丘陵沟壑梁地。该河段河道淤积量通过输沙平衡法计算得知，1954-2000年该段淤积泥沙总量约20．11亿t，其中大于0．1mm的粗沙为15．57亿t，占总量的77．424％．小于0．1mm的泥沙约4．54亿t，占总量的22．57％。风成沙入黄淤积量是：乌兰布和沙漠6．06亿t；库布齐沙漠5．85亿t；二者约占大于0．1mm粗泥沙总量的76．46％。     

黄河内蒙古段冰情变化特性的统计分析

运用数理统计理论的相关分析方法,对黄河内蒙古段冰情时间序列自身以及对它有一定影响的水文气象序列之间的相关关系进行了分析和检验。结果表明:冰情时间序列在长期变化中都存在一定的自相关性;冰情与水文气象要素存在一定的互相关性,影响冰情的主要因素有流量、温度和风速。     

内蒙古十大孔兑对黄河干流水沙及冲淤的影响

分析了内蒙古十大孔兑来沙对黄河干流水沙条件变化及对干流河道冲淤的影响。结果表明:十大孔兑来沙使得三湖河口—头道拐河段1953—1968年、1969—1986年、1987—2010年3个时段的年平均含沙量分别增大13.6%、26.8%、55.6%,年平均来沙系数分别增大13.9%、29.0%、57.6%;1953—1986年三湖河口来沙和十大孔兑来沙造成三湖河口—头道拐河段的年均淤积量分别为0.157亿t和0.088亿t,相应淤积比分别为11.1%和36.7%,1987—2010年年均淤积量分别为0.190亿t和0.139亿t,相应淤积比分别为36.9%和50.2%。总的来讲,十大孔兑来沙使得三湖河口—头道拐河段的水沙条件进一步恶化,十大孔兑来沙的淤积比大于三湖河口来沙的淤积比,而且随上游来水量的不断减少,十大孔兑来沙的影响越来越显著。     

黄河内蒙古河段凌汛期首封影响参数辨识和预报模型研究

黄河上游河道首封时间和地点准确预报是制定科学防凌预案的关键。本研究在总结黄河内蒙古河段首次封冻地点基础上,总结了首封河段同河道弯曲、束窄、桥梁及河心滩等河道特征的关系,定量总结了易发生首封河道的地形特征为：河段处弯曲系数大于1.5、束窄系数在0.25~0.60范围内,为首封地点分析预测提供依据。在总结首封日期影响因子特征基础上,分别基于随机森林和BP-DEMATEL模型构建首封日期分析模型,得到影响首封日期的主要因子权重,并应用到首封日期预报中。通过因子选择和模型比较两方面对比,随机森林模型选取出的关键因子得到的预报结果与实测值吻合率100%,其在首封分析中的应用效果最优。