基于马尔科夫概率预测法的游荡型河道主流突变次数概率预报模式探讨

单位时间内游荡型河道主流突变次数的预报,可为河道抢险预案的制定提供有力的依据,对防洪安全具有重要意义.本文利用黄河下游淤背大型沉沙池主流突变次数实测资料的计算表明,采用马尔科夫概率预测法预报主流突变次数概率具有一定的准确度,游荡型河道的主流突变次数过程符合马尔科夫过程(Markov Process).由此,提出了一种基于马尔科夫概率预测法的游荡型河道主流突变次数概率预报模式,可为主流突变问题的进一步研究提供参考.     

过路涵洞设计中的泥石流模拟计算

本文针对过路涵洞设计对泥石流进行了模拟计算。首先在美国联邦高速公路局现有河流模拟与桥渡冲刷流(BRI-STARS)的基础上，增加了泥石流的模拟计算功能，并根据实测泥石流资料对模型进行了验证。然后采用修改后的模型，对位于美国科罗拉多州斯奴马西峡谷段的第SH－82号高速公路扩建工程中的泥石流涵洞，进行了不同设计方案的泥石流模拟计算，给出了可靠的涵洞与渠道水力设计参数。模拟计算结果的分析表明，对于输送泥石流的过路涵洞，若采用传统的水力学计算方法，将会导致设计涵洞尺寸的严重不足。修改后的BRI－STARS模型可以作为过路涵洞设计中泥石流模拟的有效工具，可用于同类条件下过路涵洞设计的水力计算。     

具有Riblets边界面的粘弹性流体速度分布的实验研究

利用激光测速手段研究了明槽中Riblets边界上粘弹性流体流动的速度分布。实验证实，粘弹性流动在具有三角形的Riblets底边界时，其粘性底层与紊流核心区内的时均速度分布与窦国仁提出的粘弹性流体速度分布的理论公式很接近。在过渡区，时均速度的理论值与实测值存在着一定程度的差别，这反映了Riblets的影响。根据试验值，文中用试错法对窦氏公式予以修正，用其表述在具有Riblets底边界时的粘弹性流动的时均速度分布。对于脉动速度，实验表明其最大强度出现在过渡区，且该区域较之具有光滑壁面的清水流动的范围为宽。实验还显示，Riblets底边界存在的情况下，脉运速度与窦氏理论值得很接近的。理论预报值略高于实测值。     

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。     

三门峡水库建库前潼关高程变化研究成果的比较分析

本文对三门蛱水库建库前潼关高程变化的有关研究成果进行了总结。建库前小北干流是强烈淤积性的河道，相应千年以上、百年、几十年的年平均淤积量分别为0．2472亿m^3、0．3915亿m^3和0．5～0．62亿m^3，其特点是时间愈接近现在，淤积强度愈大。潼关高程在历史时期，特别近代处于微淤抬升状态，三国至建库前的1805年潼关河床沉积厚约14m，年均抬升0．008m；关于近代潼关高程变化，各家结果相差较大，综合分析认为，1929～1960年潼关高程年均升高约0．066m。但一段时间内河道的冲淤趋势不能作为长期趋势来对待，如何估计三门峡水库建库后，潼关高程在自然条件下的可能上升值还有待深入研究。     

黄河下游非汛期来水来沙对平滩流量的影响

本文采用人工神经网络方法分析了黄河下游汛期和非汛期水沙条件对平滩流量的影响,建立了黄河下游4个测站的人工神经网络模型,并重点分析了非汛期水沙因子对平滩流量的作用。结果表明,人工神经网络模型能够同时考虑汛期和非汛期水沙条件对平滩流量的综合作用。当平滩流量计算中加入非汛期影响因子后,各站计算精度均有较大幅度提高。因此,对于黄河下游平滩流量的计算,不仅要考虑汛期水沙条件的影响,非汛期水沙条件的影响也是不可忽视的。     

三门峡水库"318"控制运用对潼关高程变化的影响

基于实测资料分析了三门峡水库自2003年采用"318"控制运用以来,入库水沙条件、运用水位及潼关高程的变化特点,发现"318"控制运用以来的年入库水量有所回升,但入库沙量和含沙量大幅减少;水库运用水位除2003年外,平均运用水位存在逐渐抬升的现象;潼关高程从2002年汛末的328. 78 m降低到2012年的最低值327. 38 m,之后又逐渐回升至2016年汛后的327. 94 m,具有先降低、后升高的特点。建立了潼关高程与前期5年入库水沙条件和运用水位的滞后响应计算公式,可以用来定量估算不同汛期水沙条件及运用水位变化对潼关高程的影响。资料分析与计算结果表明,2003年"318"控制运用以来潼关高程的降低,主要与汛期水量增加及含沙量减小有关。     

黄河下游河道的输沙平衡关系及应用

Equilibrium sediment transport relations in terms of discharge and channel shape for the lower Yellow River were obtained by introducing the characteristics of sediment transport of the lower Yellow River into the general formulations of equilibrium sediment transport for two-phase heterogeneous flows. These relations can be used for analyzing the characteristics and trend of adjustments in longitudinal and transverse channel shapes of a channel reach in response to variations of flow and sediment load. The applicability of the equilibrium sediment transport relations was verified for adjustment of channel cross section based on the stage-discharge relation of a typical hyperconcentrated flood at the Jiahetan station in 1977, which indicates that the adjustment was not a permanent one.The proposed equilibrium sediment transport relations for the lower Yellow River are closely related to parameters of “equilibrium slope” and “hydraulic geometry” used in river training. Because of the adjustment of channel slope is related to cross-sectional shape, the cross-sectional parameter must be included in the “equilibrium slope”.The equilibrium sediment transport relations for the lower Yellow River provide a quick calculation method for various channel designs. This is very important for transport of sediment from the Yellow River to farmland using irrigation channels, deposition of sediment on floodplains using desilting channels, and reduction of sediment deposition in the lower Yellow River.     

时空维度拓展的河相关系研究进展

从时间和空间两个维度拓展河相关系理论是当前的研究热点.对多断面河相关系的地貌学意义与表达方式、影响因素和在资料缺乏地区流量估算的应用,以及多频率沿程河相关系的研究成果进行较系统的分析和总结,探讨了多断面河相关系、多频率沿程河相关系,以及山区河流广义河相关系的意义与内涵.多断面河相关系是断面河相关系在河网空间的延伸,多频...     

黄河下游平滩流量不同确定方法的比较

平滩流量是主槽过流能力的一个重要指标,准确估算各断面平滩流量大小是黄河下游水沙调控的一项内容。本文首先阐述了平滩流量的概念,并结合黄河下游不同年代的实测横断面形态特征,给出了确定主槽范围及平滩高程的原则。接着评述了国内外已有确定平滩流量的方法,并分析了断面平滩流量四种确定方法各自的优缺点及适用范围。最后以下游花园口断面为例,给出了四种计算方法所得平滩流量的结果及其差别。通过比较认为,本文提出的采用一维水动力学模型确定平滩流量的方法所得结果较为合理。