黄河下游滩区洪水风险分析及减灾措施研究

黄河下游滩区洪水漫滩灾害频发,作为防洪非工程措施的洪水风险分析对于指导黄河下游滩区实施防洪减灾措施有着重要的意义。针对黄河下游滩区呈现“二级悬河”的不利局面及下游洪水泥沙含量大的特点,采用基于GIS的黄河下游二维水沙数学模型分量级计算相关洪水风险信息。根据洪水风险分析结果,制定滩区居民迁安救护方案,编制了不同量级洪水淹没下的滩区洪水风险图,增强滩区居民风险意识及应急避险撤退能力。提出了相关减灾应对措施,有着显著的防洪减灾效益。     

黄河下游河道形态变化及应对策略——“黄河下游滩区生态再造与治理研究”之一

在对黄河下游河道形态演变过程以及"一级悬河""二级悬河"成因进行分析的基础上,针对宽河固堤、窄河固堤、防护堤等治理思路,认为泥沙处理是黄河下游治理的关键所在,下游滩区仍需长期发挥滞洪、沉沙作用,窄河固堤、防护堤等方案将会加剧"二级悬河"的不利态势,不利于黄河长治久安。为实现滩区"洪水分级设防,泥沙分区落淤,滩槽水沙自由交换",保障黄河下游长期防洪安全,构建黄河下游沿黄城市生态空间,推动滩区群众快速脱贫致富,实现治河与惠民双赢,在充分吸纳黄河下游河道治理成果的基础上,经论证提出了黄河下游生态治理新思路,即对滩区进行功能区划,分为生态移民安置区、高效农业区以及资源开发利用区等,利用泥沙放淤、挖河疏浚等手段,将由黄河大堤向主槽的滩地依次分区改造为"高滩""二滩"和"嫩滩",各类滩地设定不同的设防标准。     

滩区工程对黄河下游漫滩水流的影响分析

黄河下游滩区工程在控导水流、保护两岸滩区安全方面发挥了重要作用,但也对河道形态和行洪能力产生了重要影响。通过对历史典型漫滩洪水分析,研究了滩区工程对黄河下游漫滩水流的冲淤变化影响,提出了加强滩区工程建设管理、减小河道行洪负面影响的建议。     

黄河下游滩区防洪减灾分析

黄河下游滩区建设开发与防洪问题相当复杂，随着经济社会的发展，小浪底水库的投入运用，黄河下游控导工程的逐步完善，国家对黄河下游防洪问题提出了更高的要求，滩区治理开发和黄河下游防洪的矛盾日益突出。通过对黄河下游滩区的形成原因及典型洪水漫滩情况及灾情分析，提出了五种滩区防洪减灾措施，即引洪淤滩、滩区安全建设、补偿政策、堆沙筑堤修建第二道防线和建设软约束林带导流工程等。     

黄河滩区不同治理模式的防洪效果试验

小浪底水库的建成运用和持续13 a的黄河调水调沙,使黄河下游河道得以沿程冲刷,平滩流量增大,加之近十几年黄河一直未发生大洪水,黄河下游滩区未发生较大漫滩,引起人们对宽滩区治理和运用方式的争论。目前的研究成果普遍认为,黄河下游发生大洪水的可能性仍然较大,特别是一旦出现高含沙洪水,对下游河道防洪安全的威胁更要引起高度重视。然而,在当前河道边界条件下,一旦发生这种不利水沙情况,那么黄河下游河道的冲淤、滩区淹没情况、滩区的灾情损失等将发生哪些变化,还无人开展定量研究。中常高含沙洪水条件下黄河下游宽滩区防洪形势对不同治理模式响应状况的模型试验结果表明:有防护堤模式主槽输沙能力强于无防护堤模式,但嫩滩淤积量大于无防护堤模式;有防护堤模式仅高村以下少量滩区漫滩上水,淹没面积小于无防护堤模式;习城滩两种模式中漫滩范围都较大,是防洪重点区域。建议在高村以上滩区修建高标准防护堤以保障滩区安全和经济建设,高村以下滩区实施滩区淹没补偿政策。     

黄河下游典型河段滩槽分界二维洪水数值模拟

采用平面二维水沙数学模型,在黄河下游河道现存生产堤条件下,针对典型洪水进行洪水模拟计算研究。通过对黄河下游典型河段的洪水数值模拟,分析研究该区域洪水演进、漫滩及河势变化状况、滩槽流速分布及单宽流量分布,给出滩槽分流比及滩区不同程度的淹没范围。这一研究对于明确滩槽范围、为滩区受洪水灾害补偿提供明确范围、为滩区发展创造良好环境及维持黄河健康生命具有非常重要的意义。     

黄河山东段滩区生产堤问题分析

对黄河山东段滩区生产堤的现状进行了分析，对生产堤的不利和有利方面分别进行了论述，最后建议：①要明确对待生产堤的态度，当前条件下保留现状生产堤；②黄河下游滩区应作为“蓄滞洪区”运用与管理，争取享受补偿政策，加快滩区安全建设，为生产堤的全面废除创造条件；③从防洪保安全的大局出发，最大限度地降低生产堤对黄河下游防洪及滩槽水沙交换造成的不利影响；④采取多种措施，尽快塑造出中水河槽；⑤对滩区可根据不同高程实行分区管理；⑥加强对黄河滩区行洪障碍的监管，做到提前预防和制止。     

中小洪水引洪淤滩技术试验研究

黄河下游滩区引洪淤滩改土，是滩区治理的重要内容之一。自从滩区立项治理以来，针对中低滩区开展了引洪淤临，淤滩改土和村塘放淤的试验研究工作。本文根据试验和部分滩区引洪放淤经验，提出了在黄河下游利用中小洪水有控制地进行各类引洪放淤规划设计原则和技术措施，以及加快滩区引洪放淤技术的建议。     

大洪水条件下黄河下游河道冲淤及滩区安全

在大洪水期行洪滞洪沉沙是黄河下游宽滩区的主要功能之一。近十几年来,随着黄河水沙的变化和小浪底水库的建成运用,对宽滩区运用方式的争论更为激烈,却一直缺乏系统的对比研究。为此,黄科院利用小浪底至陶城铺河道实体模型,采用2013年汛前地形,开展了黄河下游宽滩区是否修建防护堤两种不同运用方式下,大洪水期的洪水演进试验,通过对比分析不同运用方式下的下游河道在冲淤演变、洪水位变化和滩区防洪安全等方面的问题,探讨了大洪水条件下黄河下游河道冲淤及滩区的安全形势,以期为黄河下游河道治理措施的决策提供科学的参考依据。结果表明,宽滩区修建防护堤后,中常高含沙洪水条件下主槽淤积量小于不修防护堤方案,大洪水条件下主槽冲刷量大于不修防护堤方案,说明主槽过流能力和输沙能力均有所增大。但是,修建防护堤后的嫩滩淤积量,两种洪水条件下均呈现出明显大于不修防护堤方案,河道的横断面形态和"二级悬河"形势均有所恶化。同时,由于目前地形条件下夹河滩以上河段主河槽过流能力达到了6 000m3/s,洪水向下游的演进速度和水量明显增加,导致高村以下的洪水位比不修防护堤时显著提升,增大了高村以下河段的防洪压力,滩区的防洪安全受到严重威胁。     

黄河下游滩区补偿政策研究

黄河下游滩区补偿政策研究是黄河水利委员会为解决黄河下游治理方略和确保滩区群众生产之间矛盾而设立的专项研究,研究成果已于2005年10月通过验收。该研究选取“96·8”洪水、2000年调水调沙和2003年防汛漫滩村庄及部分“落河村”进行调查,依据2002年颁布实施的《蓄滞洪区运用补偿暂行办法》,结合黄河下游滩区情况,确定了黄河下游滩区淹没补偿范围。     

浅谈黄河滩区安全建设

黄河滩区是沉积黄河泥沙、滞蓄大洪水的重要区域,又是百万群众赖以生存的必需场所.随着社会的发展和黄河来水总量的减少,主槽淤积,漫滩机遇较多,如何加强黄河滩区安全建设,正确处理黄河防洪与滩区开发问的矛盾,提出宽河固堤、窄河弱防、移民建镇、引洪淤滩、整治小水河槽是实现黄河防洪保安全和滩区群众奔小康的有效途径.     

黄河生产堤分布特征及其对河道冲淤的影响

采用实测资料分析和理论探讨相结合的方法,研究了黄河生产堤分布特征及其对黄河下游河道冲淤的影响。研究结果表明:生产堤是黄河下游滩区群众自发修建的,由于历史原因和沿岸居民认识水平的不同,现状生产堤不论两岸间距,还是断面尺寸和施工质量都呈现出较大差异。生产堤阻断了黄河下游河道滩槽水沙交换,对加大河槽淤积有一定的辅助作用,但不是决定性的;生产堤对河道淤积的部位和形态有重要影响;生产堤对河道冲刷没有明显的不利影响。全部废除生产堤,危及滩区防洪安全,很不科学,目前逐步废除生产堤是黄河下游滩区治理的上策。     

对黄河河南段滩区防洪运用补偿政策的思考

分析了黄河河南段滩区的洪水灾害及其影响，指出滩区受灾的主要原因有：①河槽萎缩，洪水漫滩几率增大；②输沙水量大幅度减少，河道严重淤积；③滩区安全建设不能满足防洪需要；④管理措施不落实。同时对滩区在黄河下游防洪中的地位及作用进行了分析，提出了黄河河南段滩区防洪运用补偿政策的建议：①将黄河河南段滩区作为蓄滞洪区进行管理；②滩区应享受补偿政策；③建立洪水风险管理机制。     

黄河漫滩洪水滩槽水沙交换模式研究

根据黄河下游漫滩洪水演进的特点,分析了滩槽水沙交换的基本模式和淤滩刷槽机理。结果表明:①滩槽水沙交换分为条形滩区交换模式和三角形滩区交换模式两种;②滩地淤积比与漫滩系数呈正相关关系,减少来沙量和增大洪峰流量皆可获得较好的淤滩刷槽效果。     

黄河下游花园口-高村河段泥沙时空分布及地貌演变

小浪底水库投入运行以后,黄河下游河道地貌发生巨大变化,滩区治理面临土地保护与开发利用之间的矛盾。本文基于地形空间插值与实测资料研究了花园口-高村宽滩游荡型河段在2000—2017年间的泥沙分布特征及滩区地貌演变情况,并提出滩区改造方案。研究发现,由于小浪底水库拦沙作用,长期低含沙水流下泄导致河床形态调整加剧,主槽冲刷明显,洪水漫滩几率降低;下游河道生产堤及控导工程的修建,加上土地开发利用及其他人为活动影响,滩区逐渐从沉积模式转为侵蚀模式;花园口-高村河段在2000—2017年累计侵蚀11.373亿m~3,其中滩地侵蚀约2.145亿m~3。为了沿黄经济带发展与滩区生态建设,有必要采用机械放淤、填方再造等手段对下游滩区进行分区改造,优化土地资源利用。     

黄河下游滩区生态治理模式与效果评价——“黄河下游滩区生态再造与治理研究”之五

黄河下游滩区是黄河行滞洪沉沙区域,也是滩区居民赖以生存的家园。现状滩区仍有91.58万居民防洪安全缺乏保障,人民生活贫困,黄河下游不利河道形态使得黄河防洪形势依然严峻。在充分考虑新时期国家生态发展战略及沿黄经济社会发展要求的基础上,提出了黄河下游滩区生态治理的5种具体模式及详细实施途径,并从防洪保安、滩区群众安居乐业、生态、经济等多个方面对治理效果进行了评价。结果表明:黄河下游滩区生态治理经济、社会、生态效果显著,可实现治河与惠民的双赢。建议国家加快推进黄河下游滩区生态治理工作。     

不同治理模式下黄河下游水沙运行机制研究——“黄河下游滩区生态再造与治理研究”之二

通过建立黄河下游花园口至艾山河段二维水沙模型,采用实测资料分析和模型计算等多种手段研究黄河下游水沙运行机制。黄河下游宽河段以艾山为卡口形成平原水库,当发生漫滩洪水时,水流进入滩区,泥沙大量落淤,而后清水退入主槽,既减轻主槽淤积甚至产生"淤滩刷槽"效果,又减少了艾山以下窄河段的洪峰流量和泥沙淤积,是黄河下游防洪减淤体系的重要组成部分。受滩区人类活动和来水来沙等因素影响,现状河道存在漫滩水流顶冲堤防、顺堤行洪以及滩槽水沙交换不畅等问题,中小洪水期间河道淤积的泥沙90%以上分布在主槽和嫩滩,即使大洪水期间滩区构筑物影响减弱,仍有约50%淤积量分布在嫩滩;滩区防护堤方案缩窄了河道,客观上减少下游河道淤积7%~30%,但是加大了大洪水期间嫩滩淤积量;生态治理方案实施"高滩"淤筑和"二滩"再造,消除了"二级悬河"和滩槽横向倒比降,实现了洪水自然漫滩,减少下游河道淤积20%~50%,嫩滩淤积减少幅度更大,有利于遏制"二级悬河"形成。     

黄河下游滩区管理的有效途径探索

2003年9月下旬至10月中旬，黄河上中游连续发生了较大的洪水过程。虽经黄河小浪底水库、伊洛河陆浑水库和故县水库的联合拦蓄、削峰后，黄河花园口站流量仍长时间维持在2600m^3／s左右，河南省兰考县谷营乡蔡集控导工程35、34、33号坝连续出现险情，蔡集控导工程护滩连堤决口，洪水漫滩，部分黄河大堤偎水，滩区灾情严重，河南、山东两省滩区十几万群众受淹，黄河范县李桥护滩工程及封丘县、原阳县等多处工程出险。     

黄河下游滩区洪水风险分析

对黄河下游滩区的洪水风险进行了分析,结果表明:①滩区近期漫滩几率为3~5年一遇;②滩区安全建设实施后能够解决20年一遇以下洪水的人口淹没和部分财产损失问题;③补偿政策的实施能使滩区群众承担的洪水风险得到分担与补偿,初步解决与黄河下游防洪的矛盾。     

黄河勘测规划设计有限公司工程泥沙研究创新型科技团队 黄河下游滩区生态治理研究

正黄河下游滩区既是行洪、滞洪和沉沙区,又是滩区人民生产生活的重要场所。长期以来,受汛期漫滩洪水影响和生产环境及生产条件制约,滩区经济发展落后,群众生活水平低下,与周边区域差距逐步扩大。尽管黄河下游201 4年启动了滩区居民迁建试点工作,但仍然难以从根本上解决滩区行洪滞洪沉沙与群众防洪保安之间的矛盾,下游洪水调度与群众脱贫