黄河下游游荡性河段河势演变中几个问题的研究

游荡性河段的河势演变始终处于激烈变化之中而难以稳定的关键因素有二：一是河上细沙组成，无法扼制严重的滩塌岸；二是众多节点控导工程难以适应激烈变化的来水来沙条件，使得控导作用时有时无、时大时小、时好时坏。资料表明主，流线年际间的摆动形式是波状的，河势的突变多发生在一场的洪峰过程的涨水近于峰顶时或高峰过后的落水期，其中前者主要表现为洪水的拉潍取直改道，而后者则多见横、斜河的发生。稳定河势的关键并不完全在     

黄河下游游荡型河段河势演变规律

阐述了黄河下游枯水少沙系列、丰水少沙系列河势演变情况,指出了河势演变的特点,并总结了河势演变基本规律：①河势自然演变的程度同来水来沙变幅成正比;②河床的可动性决定河势演变的剧烈程度;③主流线的弯曲系数、弯道半径自上而下呈增大趋势;④河势的演变具有关联性,具体表现为＂一弯变、多弯变＂;⑤主流线有＂小水坐弯、大水趋直＂的特点;⑥节点及人工边界对河势的演变具有限制作用。     

黄河下游驼峰河段演变的特殊性研究

黄河下游高村至孙口河段因经常出现过流能力明显小于其上下游河段的驼峰现象而被称之为驼峰河段。根据实测资料分析驼峰河段不同于其上下游河段特殊的边界条件,探讨驼峰河段特殊的演变规律,结果表明:1驼峰河段具有易淤难冲的特点,属于冲淤交替变化的临界河段;2黄河下游河底高程抬升幅度最大的河段在高村附近,比降最小的河段在孙口—艾山附近;31974—2002年滩唇高程在驼峰河段增加最多,驼峰河段平滩河宽远小于上游河段平滩河宽,驼峰河段平滩断面面积也较小。     

黄河下游河势演变中的横河

横河是指河道水流在非工程控导情况下,全河或主溜以与宏观流向垂直或近于垂直的方向冲向堤防、整治工程、滩岸,水流发生急转弯的河势流态。在遭到横河顶冲的地方,会造成滩地大量塌失或工程发生严重险情,甚至造成堤防决口。黄河下游游荡型河段河势变化速度快、幅度大,出现横河的几率远比弯曲型河段、过渡型河段的大。据1950—2009年资料统计,游荡型河段中柳园口—古城、黑石—黑岗口、裴峪—孤柏嘴、禅房—马寨4个子河段是发生横河最多的河段;横河发生次数较多的时段分别为1985—1989年、1970—1974年、1975—1979年、1990—1994年、2000—2004年;形成横河的因素是综合性的,主溜摆动与河势游荡、河床组成差异、流量变化幅度大、主股支股交替是其主要原因;通过河道整治可以减小发生横河的几率。     

对小浪底水库修建后黄河下游游荡性河段河型变化趋势的几点看法

小浪底修建后，黄河下游河道仍然具备游荡性河型的一般条件，即坡降大、堆积性、床沙细、流量变幅大。但是在一定时间内或下泄清水或下泄低含沙量水流，将使下游河道首先发生两种变化：一是变堆积性为侵蚀性；二是洪峰削减流量变幅减小，使流路、流向相对稳定，在这两种作用下，有可能使游荡性河型向稳定分汊、甚至向顺直微弯河型转化。建议今后对河床演变进行深入研究，并对现有成果进行更高概括，使河道治理途径和方案容易取得共识。     

小浪底水库运行以来对黄河下游河道河床演变特性的影响

小浪底水库自1999年10月下闸蓄水,23年来深刻改变了进入黄河下游河道的径流泥沙过程,进而引起了下游河道的再造床。本研究以1960—2022年长序列水文泥沙、断面地形、遥感影像等多源资料为基础,从径流泥沙、冲淤演变、形态调整三个方面阐明了小浪底水库运行以来对下游河道河床演变特性的影响。结果表明：(1)水库拦沙效果显著,下泄水量在年内分配更加均匀、沙量则向汛期更加集中;大流量和高含沙事件的严重程度和发生频率均有所降低;悬沙调整不明显,床沙粗化显著。(2)扭转了黄河下游河道持续淤积的趋势,冲淤调整主要发生在花园口至高村的游荡性河段;冲刷效率持续下降,主槽过流能力得到显著恢复。(3)游荡性河段横断面形态向窄深发展,二级悬河发育得到有效缓解,整体河势处于相对稳定状态。研究成果丰富了多沙河流修建水库对下游河道影响的科学认识,也可为小浪底水库优化调度提供科技支撑。     

黄河下游游荡性河段河道整治设计流量浅析

通过不同方法的计算，黄河下游河道整治情况及小浪底水库运用后下游水沙变化发展趋势，提出黄河下游游荡性河段中水河槽整治还有待完善，近期宜采用新情况下的中水排洪排沙４０００ｍ＾３／ｓ整治设计流量，以适应黄河防洪，水资源开发利用和国民经济发展需要。     

黄河下游宽滩河段泥沙均衡配置方法

黄河下游宽滩河段具有重要的滞洪沉沙作用,为了维护黄河下游河槽均衡稳定,治理"二级悬河",合理利用泥沙资源,开展了黄河下游宽滩河段泥沙均衡配置研究。提出了黄河下游宽滩河段泥沙均衡配置方法,通过黄河下游宽滩河段泥沙配置层次分析,确定泥沙配置目标和评价指标,分析了黄河下游宽滩河段泥沙均衡配置的配置方式、配置单元和配置能力,并建立了黄河下游宽滩河段泥沙均衡配置数学模型。     

水库及河道整治对黄河下游游荡性河道河势演变的影响

研究了修建水库及河道整治对黄河下游白鹤镇至高村游荡性河道河势演变的影响，探讨了游荡性河道向弯曲性河道转化的可能性。认为经过水库调节后，进入下游的来沙量减少，洪峰削平及中水持续时间加长，有利于游荡性河道游荡程度的降低及向弯曲方向的发展；河道整治工程对于减小河道的摆动强度，稳定流路，促使河道由游荡向弯曲方向发展的作用是显著的。在小浪底水库下泄有利水沙条件下，若能利用现有的河道整治工程，并补充必要的河道整治措施，黄河下游游荡性河道有可能逐步转化为象高村至陶城铺河段那样的限制性弯曲河道。     

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。     

黄河下游河道冲淤演变的分析

从大量实测水文泥沙的观测资料出发,分析了黄河下游不同粒径泥沙的冲淤特性,讨论拦减粗沙及三门峡和小浪底水库修建后对下游河道冲淤的影响,给出近年来黄河下游河道冲淤的基本特性及其影响因素,提出了黄河下游减淤的一些措施,获得了一些有益的成果。     

80年代黄河下游引水引沙情况分析

80年代黄河来水来沙偏枯。但下游引水却逐年增加,年引水量约占河道来水量的1/4;引沙量随来沙量的丰枯而变化,约为2.6～1.0亿t。从历年引水引沙过程分析,高村以上的河南河段引水基本稳定略呈下降趋势,高村以下的山东河段则呈阶梯状稳步上升。这种不平衡的用水状况有待调整。     

黄河下游河道萎缩过程中输沙能力的调整

依据河床演变学原理,根据定位观测资料分析,结合河工动床模型试验,探讨了黄河下游河道萎缩过程中的输沙能力调整关系。研究表明:黄河下游河道主河槽的输沙能力调整趋势取决于河道的萎缩模式;主河槽水流挟沙力与河槽形态的关系仍然符合一般意义下的河床过程规律;河道萎缩后,河道的排沙比减小,但排沙比与河道萎缩模式无关;河道萎缩是可以逆转的。     

黄河调水调沙对下游山东段的不利影响

通过资料收集和调研,对比分析近几年黄河山东段河底高程变化情况。结果表明,调水调沙的运行使得山东段黄河主槽刷深,提高了黄河山东段的防洪能力,但是也造成了山东省引黄闸的引水困难、引黄保证程度降低、渠道淤积加重等问题。提出平原水库建设和维护有可能成为今后引黄供水的工作重点。     

黄河下游花园口～孙口河段水沙运动仿真模型开发研究

黄河下游洪水演进受滩槽冲淤、生产堤状况与滩地调蓄作用的影响非常显著。花园口～孙口河段水沙运动仿真模型以二维不恒定流与不平衡输沙理论为基础，采用无结构不规则网格，分段建模，联接运行，能较好适应河势的变化。模型具备动态图象显示和人机对话功能，可在计算中较好模拟生产堤溃决或抢险堵口加高等现象。模型对滩槽冲淤具有一定的自调节的能力，增强了模型对黄河来水来沙变幅大的适应能力。模型以“82.8”与“96.8”两场洪水的实测资料作了验证，结果吻合良好。     

黄河下游洪水的输沙效率及其与水沙组合和河床形态的关系

以1950-1985年间274次洪水的资料为基础,对黄河下游洪水的输沙效率进行了研究,查明了场次洪水排沙比随流量变化的3个临界点。同时还发现,当场次洪水平均含沙量小于34.02kg/m3时或当来沙系数小于0.01kg.s/m6时,下游河道可以不淤。黄河下游游荡段排沙比最小,过渡段次之,限制性弯曲段最大,可见窄深河段的输沙效率要高于宽浅段。上述3个河段处不冲不淤状态时的临界含沙量依次增大,证明窄深河段可以在含沙量较大时保持临界不冲不淤状况。     

黄河小北干流河道冲淤演变规律研究

通过分析实测资料,探讨了黄河小北干流近几十年来的水文系列特点及河道冲淤演变规律,指出小北干流河段汛期淤积,非汛期冲刷,呈累计淤积状态。研究了河道冲淤量对来水来沙的响应关系,汛期冲淤量主要与汛期水量和沙量有关,非汛期冲刷量主要与非汛期水量正比。本文还建立了预测汛期冲淤量的BP网络算法,给出了小北干流河道不同来沙量时的合理输沙水量。     

黄河下游排沙特性及其对径流需求量的分析

通过黄河下游特征水沙年及三门峡水库不同方式运行期间泥沙输入与输出的分析，排沙能力的对水沙条件依赖关系的分析，论述了黄河下游排沙特性，并对黄河排沙的径流需求量作了探讨，为黄河流域可持续发展工程建设，如南水北调供水规划、建立黄河流域水资源配置体系，提供科学依据。