黄河泥沙研究重大科技进展及趋势

从黄河水沙情势变化、黄河水沙运动基础理论、黄河水沙调控理论与技术、河床演变与河道整治,以及黄河下游河道滩槽协同治理、泥沙综合处理与利用方略等方面,概要地介绍了黄河泥沙研究的重大科技进展,展望了黄河泥沙研究的发展趋势,提出了未来一段时期在“黄河流域生态保护和高质量发展”重大国家战略指引下应关注的重大科学问题。     

黄土高原水土流失治理与黄河水沙变化

"黄河流域治理,重在保护,要在治理"。明晰黄土高原生态治理成效及其影响下的黄河水沙关系变化,有助于为黄河水沙关系协调提供科技支撑。通过梳理黄土高原水土流失治理历程及措施变化,辨析了治理措施的减沙效应。研究表明:(1)黄土高原历经五个典型治理阶段,主色调由黄变绿,下垫面发生不可逆的变化;(2)2000年以来,主要产沙区汛期雨量偏丰且极端降雨增加,而黄河沙量相对1919—1959年锐减了85%,中游中常洪水发生频次降低,下游河道由淤积转为冲刷;(3)林草、梯田和淤地坝减沙成效显著,溃损淤地坝淤积泥沙出库比15%,难以发生"零存整取"现象;(4)与历史极端降雨事件相比,2000年后相似降雨条件下,典型流域次洪水量和沙量分别减少30%～78%、53%～88%,水土保持成效显著;(5)新水沙情势下应适时调整黄土高原水土流失治理格局,并完善水沙调控体系,改造下游河道,解放滩区。     

黄河水沙变化与下游河道改造

20世纪80年代中期以来,进入黄河的水沙量及其过程发生了重大变化,潼关水文站水量和输沙量大幅下降,已由1919~1959年期间的平均水量426亿m3/年、输沙量16亿t/年下降到2000~2012年的231亿m3/年和2.76亿t/年,随着黄河上中游水土保持和生态建设的持续开展,预计未来50~100年潼关站年平均水量和输沙量将逐步稳定在210亿m3/年左右和3亿t/年左右。水沙变化关系到治黄方略的制定,关系到黄河的长治久安。为了顺应黄河水沙的变化,确保黄河防洪安全,实现下游河道不改道、河床不抬高的治理目标,本文提出了新的水沙条件下黄河下游河道治理的总体思路是:改造河道、解放滩区。具体措施包括:稳定主槽、缩窄河道、完建堤防、治理悬河、滩区分类。建议深入研究下游河道改造的方案与河道缩窄的可行性及其影响,为黄河下游河道改造提供科技支撑。     

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。     

论古贤水库在黄河治理中的作用

在综合考虑未来黄河水沙变化趋势和黄河水沙调控体系建设的情况下,结合实测资料和数学模型计算成果,系统分析了"拦、排、放、调、挖"等处理泥沙措施在黄河干流不同河段的作用,认为未来应进一步加强"调"的作用,结合"拦、排、放"等措施,延长水库使用寿命,减少下游河道淤积,优化配置黄河泥沙分布。提出了黄河干流不同河段的治理目标:2020年前降低潼关高程1m左右,2020—2050年降低潼关高程2m左右;2030年前维持中水河槽的平滩流量为4000m3/s左右,2030—2050年维持中水河槽的平滩流量为3500m3/s左右。研究了古贤水库在黄河水沙调控工程体系和黄河中下游治理中不可替代的作用,为达到黄河中下游在2050年前的治理目标,阶段性实现黄河长治久安,建议在小浪底水库拦沙库容淤积之前,尽早建成古贤水库,充分发挥古贤与小浪底水库联合调控运用的作用。     

黄河下游河道健康状况评价与治理对策

河流健康包括河道健康、河流生态系统健康和河流的社会经济价值.本文以黄河下游河道健康为研究对象,分析了河流健康与河道健康的关系,采用8个评价指标对黄河下游河道健康状况进行了评价,结果表明:20世纪50～60年代黄河下游3个河段健康状况较好,为健康与亚健康等级,70年代以后3个河段健康状况逐年恶化,至2000年左右健康状况达到最低点,特别是花园口-高村河段,为亚病态等级,2000年以后由于黄河水量统一调度和小浪底水库调水调沙等下游河道健康状况有了较大程度的好转,达到亚健康等级.维持黄河下游河道健康的有效途径是"增水、减沙、调节水沙过程",建立完善的黄河水沙调控体系足今后黄河治理的重要措施之一,本文还提出了多沙粗沙区治理、修建古贤水库、塑造与维持下游中水河槽等6项黄河下游治理的相关措施.     

水土保持措施对黄河水沙影响评价模型及效益评价研究

黄河水沙变化研究是黄河水、沙资源合理利用的前提，水土保持措施对水沙影响评价模型及效益评价是黄河治理开发的基础。本文对第三期黄河水土保持科研基金项目第三专题研究成果进行了总结：综合分析了现有水沙评价模型和孤山川流域水沙变化研究成果，探讨了水土保持措施对产流产沙机制的影响，遴选了用于研究的水沙评价模型，并对研究区的水土保持措施对水沙的影响做了定量分析评价。     

小浪底水库对水沙的调控及下游河道响应

冲积性河流上修建水库后,由于对水沙的调节,下游河道将发生相应调整,直至和新的水沙条件相适应。小浪底水库位于控制黄河水沙的关键部位,1999年10月25日下闸蓄水,目前水库仍处于拦沙初期的运用阶段,五年来以水库异重流排沙为主,期间进行了三次调水调沙试验,绝大多数中粗泥沙拦在库内,进入下游的水沙量和过程均发生了显著变化,主要表现为:下泄水流含沙量低、泥沙颗粒较细、洪峰调平、汛期(7-10月)水量减少、非汛期水量增大。在这种水沙条件下,黄河下游河道持续冲刷,平滩流量增大,河槽趋于窄深、河床粗化,河势发生调整。     

黄河近期基础研究方向分析

在深入分析新形势下黄河治理开发和管理存在的问题及对科研的需求基础上,提出了治黄基础研究近期的主攻方向,重点涉及黄土高原水土保持与水库及下游河道关系、水库冲淤规律及调控技术、黄河河道水沙演进及冲淤演变规律、黄河口演变规律及模拟技术、黄河水沙预测预报、黄河重点区域用水基本规律、黄河污染物输移扩散及生态系统需水规律等7个研究方面.     

利用黄河水沙资源改造涝洼地试点

阐述利用黄河水沙资源改造沿黄涝洼地的可行性和可操作性,通过工程实施,既可改造沿黄涝洼地,又为丰富的黄河水沙资源找到出路,减轻黄河河道淤积。项目的推广实施具有重大的社会效益、经济效益和环境效益。     

辽宁省水旱灾害与防治措施

本文分析了辽宁省水旱灾害各因素的发生发展规律、特点及物理成因,对今后一段时间洪旱发生的可能性进行了预测,并提出了辽宁省防灾减灾相应对策。     

水土保持与生态环境建设

生态环境恶化严重阻碍了社会经济的可持续发展,通过水土保持综合治理改善人类与动植物的生存环境,提高了农业生产基本条件,促进区域经济可持续发展。在治理水土流失,改善生态环境过程中,必须讲求科学,遵循自然规律,否则达不到应有的效果。     

水工混凝土碳化和冻融破坏与防治

通过对水工建筑物混凝土碳化、冻融破坏机理及影响因素分析,提出了水工建筑物混凝土碳化、冻融破坏的防治措施,以"防重于治"为原则.     

夯扩桩的特点及其设计与施工

为了有效地解决淤泥质基础大荷载下的稳定问题,出现了一种适合淤泥质滩地建筑的新桩型-夯扩桩.文中对夯扩桩的特点、施工工艺;设计和计算进行了介绍,并阐述了夯扩桩在设计施工中的一些问题.     

黑土区水土流失及水土保持研究概述

肥沃的东北黑土区是我国重要的商品粮基地,然而由于每年的自然侵蚀和过度的人为开垦,黑土区水土流失问题日趋严重,不少地方的黑土已完全丧失了生产能力,因此加快黑土区水土流失防治,抢救性地治理和保护黑土资源势在必行。     

生物选择器与除磷脱氮

对各种生物选择器及其作用机理进行了研究和分析 ,指出好氧选择器是利用丝状菌和菌胶团细菌在不同的环境条件下不同的反应动力学参数来工作的 ;而缺氧、厌氧选择器是利用反硝化细菌和聚磷菌在不同的环境化学条件下独特的代谢功能来工作的。另外 ,缺氧、厌氧选择器同除磷脱氮所设置的缺氧池和厌氧池虽然在机理上相同 ,但在目的和结果上具有根本的不同 ,因此在设计和使用中应采用不同的形式和参参数     

建立健全规章制度 强力推进工程建设——解读绥宁县农村人饮安全工程建设

据2005年完成的《绥宁县农村饮水现状调查评估报告》资料表明：该县农村饮水不安全人数为70690人。该县把解决农村饮水不安全问题做为落实省政府八件实事后，把农村安全饮水工程建设做为“民心工程”“德政工程”来抓。2004年以来，共兴建农村饮水安全工程54处，解决3.325万人饮水不安全问题，工程总投资1141.245万元。     

河北省张承地区风沙现状及治理对策

在分析张家口、承德地区风沙形成原因及发展趋势的基础上,提出了河北省防沙治沙工作中存在的问题,根据河北省不同类型区的自然、地理及社会经济条件,提出了风沙治理模式和建议。     

水土保持与沙尘暴治理

通过大量的数据和事实，对沙尘暴的形成、土地沙化、荒漠化的现状和成因进行了分析。提出了加大水土保持力度、严格执法等防止土地进一步沙化、荒漠化的措施，以减少沙尘暴的发生。改善生态环境。     

水利水电工程质量评定与验收

文章针对影响工程质量的诸因素，提出了控制工程质量，创造精品工程的工程质量评定和工程验收的具体方法和内容。