黄河中游多沙粗沙区淤地坝拦减粗泥沙分析

本文对地处黄河中游多沙粗沙区的河口镇至龙门区间（简称河龙区间）及四大典型支流皇甫川、窟野河、无定河和三川河流域淤地坝拦减粗泥沙效果进行了深入分析，计算了不同年代淤地坝拦减粗泥沙量。通过分析实施淤地坝等水土保持措施前后泥沙粒径的变化、淤地坝配置比例与减沙比例关系的变化后认为：淤地坝是快速减少入黄粗泥沙的首选工程措施和第一道防线，具有明显的“拦粗排细”功能。只要河龙区间坝地的配置比例保持在2%左右，其减沙比例即可达到45%以上。当四大典型支流淤地坝配置比例平均达到2.5%时，淤地坝减沙比例平均可以达到60%。因此，为有效、快速地减少入黄泥沙尤其是粗泥沙，河龙区间水土保持措施应采用以淤地坝为主的工程措施与坡面措施相结合的综合配置模式。淤地坝的配置比例应保持在2%以上。减少黄河粗泥沙的重点支流应首选窟野河和皇甫川。     

基于淤地坝建设的黄河中游泥沙粒径变化分析

以黄河中游河口镇一龙门区间及四条典型支流——皇甫川、窟野河、无定河和三川河为研究对象，通过分析实施淤地坝等水土保持措施前后泥沙粒径的变化，认为：①自20世纪70年代以来，河龙区间粗泥沙占比（粗泥沙量占年输沙量的比例）、淤地坝减沙量和拦减粗泥沙量均呈下降趋势，淤地坝拦减粗泥沙量的时效性较为明显；②实施水土保持综合治理后．皇甫川、无定河、三川河流域泥沙中值粒径和平均粒径均有细化的趋势；③黄河中游绝大部分流域泥沙中值粒径和平均粒径同时变小，泥沙明显变细；④淤地坝等水土保持综合治理措施不仅具有减沙作用，而且还具有明显的“拦粗排细”作用。鉴于此。减少黄河粗泥沙的重点支流应首选窟野河和皇甫川。     

基于WebGIS的粗泥沙集中来源区电子地图系统研究

基于WebGIS的粗泥沙集中来源区电子地图系统建设，以粗泥沙集中来源区作为研究区域，以黄河中游粗泥沙集中来源区水土保持工作流程（包括规划设计、计划管理、综合治理、预防监督和淤地坝管理等）为主线，依托黄河流域水土保持生态与环境监测系统网络、黄河流域水土保持监测系统数据库，建立覆盖黄河流域、黄土高原区、多沙粗沙区、粗泥沙集中来源区，面向不同水土保持管理层的水土保持监测与管理信息系统。     

黄河河口镇至龙门区间来水来沙变化及其对水利水保措施的响应

采用现代统计学中的变点分析法、历时曲线法和双累积曲线法对黄河中游河口镇到龙门区间1952-2000年降水、径流和泥沙量进行了综合分析。结果表明:黄河河龙区间多年平均降水量为434.5mm,径流量53.3×108m3,输沙量7.2×108t。上世纪50年代以来,区间面平均降雨量并未发生显著的趋势性变化,而径流和输沙量均发生了显著性趋势性减少,但在这种趋势性减少过程中,上世纪90年代则表现出微弱增加。与前期相比,在消除降雨量影响后,区间径流量降低幅度一般在20%-30%,而输沙量在低频率部分(相当于汛期)减小幅度达40%,高频部分(相当于非汛期)有所增加。根据建立的区间面平均降雨量与径流量及输沙量关系分析,黄河河龙区间因人类活动的直接作用使区间径流量年均减少18.8×108m3,输沙量年均减少3.7×108t。与前期相比,区域水土保持措施是区间径流和泥沙减少的主要驱动力。     

黄河中游地区淤地坝减洪减沙及减蚀作用研究

本文对黄河中游河龙区间及泾河、北洛河、渭河流域淤地坝的减洪减沙及减蚀作用进行了深入地分析和研究。提出了淤地坝减洪量、拦泥量和减蚀量的计算方法；对淤地坝的减蚀量进行了分析和计算。分析研究结果表明：作为多沙粗沙区核心地区的河龙区间，1970～1996年淤地坝减洪减沙量分别占水土保持措施减洪减沙总量的59.3%和64.7%，其减洪减沙作用十分明显。1970～1996年，河龙区间及泾河、北洛河、渭河流域淤地坝年均减沙达1.138亿t，可为黄河下游减少淤积0.285亿t；可减少冲沙用水22.8亿m3；节约清淤费用85.5亿元。淤地坝建设的生态效益、社会效益和经济效益十分显著。为此，建议黄河中游黄土高原地区应以淤地坝建设为重点，全面推进水土保持生态建设。     

黄河中游粗泥沙集中来源区产沙规律综述

在前人研究的基础上分析总结了该区特有的暴雨洪水产沙规律：暴雨是侵蚀产沙的主要动力，暴雨、洪水、泥沙之间存在着必然的关系；洪水发生时间集中，峰高量大，暴涨暴落，对黄河中游大洪峰的形成具有决定性影响；侵蚀产沙强烈而粗泥沙集中，输沙能力强，洪水含沙量高，是黄河粗泥沙的集中来源地；河龙区间特别是粗泥沙集中来源区频繁或连续的暴雨洪水对黄河输沙有重要影响；随着治理水平的提高，区域洪水有减小趋势，但泥沙量变化不明显，大部分支流的洪峰流量、洪水含水量反应不敏感，说明一般规模和水平的治理工程还不能有效控制区域大洪水特别是特大洪水的泥沙。     

灌区潜水蒸发有效性评价

为了提高潜水蒸发有效利用率,以河南省柳园口灌区为例,基于GIS的区域潜水蒸发计算方法,从潜水蒸发有效利用的必要条件入手,提出潜水蒸发有效性评价标准,区分了灌区的有效和无效潜水蒸发。结果表明:柳园口灌区多年平均潜水蒸发量为0.508亿m3,其中无效潜水蒸发量为0.262亿m3,占51.6%;有效潜水蒸发主要集中在3—5月,6—8月次之,10月的无效潜水蒸发最多,其他月份也都有一定的无效潜水蒸发量;2—5月的潜水蒸发主要发生在灌区中部和北部,麦地的为有效潜水蒸发,非农业用地的为无效潜水蒸发;提出的灌区潜水蒸发有效性评价方法简单实用,易于区域化。     

黄河花园口以上地下水利用对河川径流的影响

在调查黄河花园口以上地区不同时期地下水开发利用量的基础上,分析了地下水开发利用变化情况,对比了不同时期地下水用水耗水量和平原(盆地)区潜水蒸发量,计算了花园口以上地区地下水开发利用对河川径流的影响。结果表明:与20世纪80年代前期相比,花园口以上地区地下水开发利用量增加39.33亿m3,地下水用水耗水量增加34.91亿m3,平原区潜水蒸发量减少8.71亿m3,地下水开发利用带来河川径流量减少26.20亿m3。     

黄河流域水资源量调查评价

分析了黄河流域1956—2000年长系列降水量、蒸发量等水文资料,计算了河川天然径流量和分区水资源量并进行了评价。结果表明:现状条件下黄河流域年均天然径流量为534.8亿m3,分区水资源量为719.4亿m3;黄河流域水资源存在水少沙多、水沙异源、水沙关系不协调、年际变化大、年内分配集中、连续枯水段长及水土资源分布不一致等特点。     

松散介质地下储水空间特征分析

根据石家庄市水文地质条件分析了建设地下水库适宜的边界条件,确定其特征水位,并基于GIS技术计算得滹沱河地下水库的总库容为106.30亿m3,2006年6月30日实时腾空库容为33.51亿m3,且以2.46亿m3/a的速度增加。试验结果表明:滹沱河河道具有良好的入渗条件,渗水坑的静水入渗强度为0.59m/d,河道动水条件下平均入渗能力为8.27万m3/(km·d);该地下水库的有效蓄水率为80%～90%,随着人工补给量的增加有效蓄水率有减小的趋势。     

河龙区间中常洪水与暴雨关系分析

根据黄河中游河龙区间1952—2006年最大3 d雨量大于20亿m3的区域性暴雨过程及龙门站实测洪峰流量超过3 000 m3/s的场次洪水,分析河龙区间中常暴雨、产洪暴雨、龙门站中常洪水的特性,研究暴雨次数变化对洪水次数变化的影响,探讨了河龙区间中常洪水与暴雨变化、下垫面条件及人类活动影响的关系。结果表明,河龙区间暴雨与洪水均呈下降趋势,尤其是小量级的暴雨产洪次数明显减少,原因是受产汇流条件恶化、暴雨减少及人类活动的共同影响。     

黄河河龙区间年输沙量的仿真模拟

准确地模拟黄河输沙量的变化过程,可为研究黄河泥沙变化的原因和建立黄河泥沙预测模型提供必要的技术基础。黄河泥沙主要来源于河口镇至龙门区间,为精细模拟该区间输沙量的变化,进一步划分了亚区,选择了23个降雨因子和一个水土保持治理因子,采用回归分析方法,筛选出河口镇至吴堡区间7—8月降雨量、水土保持治理度、陕西北片最大3 d降雨量等3个解释因子。利用这3个因子解释和仿真模拟了1954—2005年河龙区间年输沙量的年际波动变化与长期递减变化过程,其相关系数为0.886,显著性水平达到0.01,判定系数为0.772,说明本次研究拟定的技术路线可行,确定的解释变量合理,采用的计算数据客观。     

黄河河口镇至龙门区间洪水特性分析

通过对黄河河口镇至龙门区间近 40年的实测水文资料 ,对黄河龙门水文站发生的 Q>60 0 0 m3 /s的 75场次洪水 (按照不同流量级别 )进行了统计分析。得出了河龙区间 Q>60 0 0 m3 /s的洪水来源、基本组成 ,年内分配以及区间内不同区段洪水的遭遇等基本特性。研究河龙区间洪水的基本特性 ,对于提高该区间洪水测验精度和黄河下游的防汛有着重要的意义     

黄土高原水土保持生态建设耗水量宏观分析

黄土高原地区水利水土保持工程现状减少入黄泥沙约3亿t,减少入黄水量约10亿m^3。通过按径流组成分析、水土保持规划措施预估、减沙目标分析等,黄土高原地区2010、2030和2050年水土保持生态建设需耗水约为20亿、40亿和50亿m^3。     

黄河河龙区间年输沙量的仿真模拟

准确地模拟黄河输沙量的变化过程,可为研究黄河泥沙变化的原因和建立黄河泥沙预测模型提供必要的技术基础.黄河泥沙主要来源于河口镇至龙门区间,为精细模拟该区间输沙量的变化,进一步划分了亚区,选择了23个降雨因子和一个水土保持治理因子,采用回归分析方法,筛选出河口镇至吴堡区间7--8月降雨量、水土保持治理度、陕西北片最大3d降雨量等3个解释因子.利用这3个因子解释和仿真模拟了1954-2005年河龙区间年输沙量的年际波动变化与长期递减变化过程,其相关系数为0.886,显著性水平达到0.01,判定系数为0.772,说明本次研究拟定的技术路线可行,确定的解释变量合理,采用的计算数据客观.     

黄土高塬沟壑区水土保持调水保土效益研究

利用甘肃省第一次全国水利普查关于水土保持措施的成果资料和黄委西峰水保试验站60多a观测资料,确定甘肃省黄土高塬沟壑区调水保土效益指标参数,按照《水土保持综合治理效益计算方法》(GB/T15774—2008)规定的计算方法,以1979年为基准年,首次全面系统地分析计算了甘肃省高原沟壑区30多a水土保持综合治理的调水保土效益。结果表明,年均增加入渗量为1 484.33万m3,年均增加拦蓄径流量和拦蓄泥沙量分别为1 161.6万m3和184.4万t;淤地坝年增加拦蓄径流量为23.04万m3,拦蓄泥沙量为15.39万t。沟头防护工程减轻沟蚀的保土量为60.92万m3;淤地坝年均增加保土量为8.9万t。年均减少雨季径流量5 076.6万m3,增加旱季径流量48.6万m3,从而减轻了洪灾和旱灾。     

三峡水库连续9 a实现175 m试验性蓄水目标

正10月31日13时,三峡水库水位蓄至175.0 m,蓄水量393亿m3,标志着三峡水库自2010年以来连续9 a实现175 m试验性蓄水目标,为三峡工程竣工验收转入正常运行,全面发挥防洪、供水、发电、航运、生态等综合效益奠定了坚实基础。水利部高度重视今年三峡水库试验性蓄水工作,国家防总副总指挥、水利部部长鄂竟平听取专题汇     

三峡水库连续九年实现175m试验性蓄水目标

正10月31日13时,三峡水库水位蓄至175.0m,蓄水量393亿m3,标志着三峡水库自2010年以来连续第9年实现175m试验性蓄水目标,为三峡工程竣工验收转入正常运行,全面发挥防洪、供水、发电、航运、生态等综合效益奠定了坚实基础。     

二滩水库多年泥沙淤积特征分析

根据二滩水库蓄水运行以来实测水文和泥沙断面测量资料,对水库泥沙淤积特征进行了分析,结果表明:二滩水库1998~2011年泥沙淤积量约6.25亿m3,淤积大部分在死库容以下,调节库容损失率6.18%;1998~2000年蓄水初期年均淤积量约0.76亿m3,2000~2011年年均淤积量近0.36亿m3。水库泥沙淤积以三角洲形态逐渐向坝前推进,从泥沙淤积纵向分布看,干流泥沙淤积主要分布于库中段;从横向分布看,淤积主要集中在主槽。实测三角洲淤积洲头距坝约66.0 km,坝前平均淤积高程为1 030.0 m,远低于泄洪建筑物进口和机组进水口底高程,不会出现坝前泥沙淤积问题。     

漳河水库汛限水位提高后的运行效益与风险分析

漳河水库汛期限制水位由122.0 m提高到122.7 m后,对2007～2009年进行模拟计算表明:水库年均增加蓄水量3 070万m3,防洪减灾效益8.8亿元,管理单位经济收入增加101.4万元,较好地解决了水库防洪安全与兴利蓄水之间的矛盾.