黄河下游滩区分滞洪对河段的防洪作用

依托现有生产堤在黄河下游滩区规划分滞洪区,枯水期发展生产,洪水期滞纳洪水,是黄河滩区发展的一个思路.基于MIKE21软件建立黄河下游夹河滩至高村河段(以下简称夹高河段)洪水演进数学模型,研究黄河下游典型河段滩区在自然工况、现状工况和滞洪工况下的洪水淹没发展过程,对比分析滩区最大滞洪量、滩区淹没面积、洪峰流量过程以及滩区下游河段洪水位的变化.结果表明,分滞洪区的存在减少了黄河下游滩区的淹没面积,削峰滞洪作用明显,减小了下游的防洪压力,在保护生产的同时可以有效地减轻河道防洪压力.     

水沙调控对黄河下游河道的人工影响

黄河下游发生漫滩洪水时,基于小浪底水库的调控作用,研究通过滩区控制性分滞洪,实现下游河道淤滩刷槽、减缓"二级悬河"发展的目标.选取夹河滩—高村为典型河段设计模型,依据"82·8"漫滩型洪水进行了不同水沙组合及不同分滞洪方案的物理模型试验.试验结果表明:研究河段主槽冲刷,滩地淤积,洪水后河道整体呈现淤积状态,部分泥沙被拦截在河漫滩内;河槽在涨洪及洪峰前后强烈冲刷,落峰期主槽有一定回淤;在中水河槽较宽、二滩面积较大的河段,滩地淤积量较大.     

溃堤洪水过程的模型试验与数值模拟

黄河下游滩区既是当地群众赖以生存的场所,同时也兼具蓄洪、滞洪及沉沙的功能。滩区居民为保障农业生产和村庄安全,在主槽两侧修建生产堤来抵御中小洪水。然而当遭遇大洪水致使生产堤溃决时,溃堤洪水仍将给滩区群众生命和财产安全造成巨大威胁。作者基于在大型水槽中所进行的溃堤洪水概化模型试验,首先分析了溃堤后滩槽内的水位变化特性及滩区内洪水波的传播过程;然后建立了相应的2维数学模型,并对数学模型进行了验证,结果表明数值模拟与模型试验结果吻合较好;最后利用验证后的模型进一步模拟了滩区不同糙率取值条件下溃堤洪水的演进过程,探讨了滩区不同糙率取值对溃堤洪水的水位、流速等水力要素及波前在滩区内传播时间的影响。成果分析表明:1)生产堤溃决后主槽内水位具有先下降,后稳定,再升高,再稳定的变化特征;滩区内水位呈持续升高,最终趋向稳定的趋势;滩区各测点流速则先增大后减小;进滩流量先减小,后稳定,再减小,最后趋向为零;2)滩区不同糙率取值对进滩流量及洪水演进流路无明显影响,但对溃堤洪水波前到达时间影响较大,波前到达时间随着滩区糙率取值的增大而逐渐增大,随着洪水量级的增大而逐渐减小;滩区各特征测点最大流速随着糙率的增大而减小。研究成果不仅可以深化对溃堤洪水演进规律的认识,还可为后续的溃堤洪水模型试验研究提供借鉴和参考。     

黄河下游漫滩洪水含沙量和级配变化研究

通过模型试验,研究了黄河下游夹河滩到高村断面河段漫滩洪水含沙量及颗粒级配的沿程变化规律。结果表明：（1）各种流量条件下,主槽含沙量沿程增大,但差别较大。（2）漫滩挟沙水流在滩区含沙量沿程衰减,在生产堤内及滩面衰减幅度较大,在二滩衰减幅度较小;同时,漫滩挟沙水流中的泥沙颗粒在落淤过程中有明显的分选作用。（3）二滩沿程含沙量衰减率与大河洪峰流量有关,流量越小,含沙量衰减越快。     

黄河下游防洪、减淤和水沙资源综合利用

本文根据现有资料,通过演算,提出了综合治理黄河下游的方案。在防洪方面,本文主张利用滩区做滞洪区,大水扒堤滞洪,小水保滩区生产,不主张废除生产堤。在减轻黄河下游泥沙淤积方面,本文提出除加强黄河中游水土保持以外,采用适当的水库调度方式,使由水库下泄的水流有利于防止下游淤积。在黄河下游水沙资源的综合利用方面,本文主张采用引清水与引浑水两类系统,引清水给工农业供水,并克服由于艾山以上河段的清水冲刷而造成的下游河段淤积;引浑水以改造滩区和背区洼地、淤灌种稻以及引水分沙,减轻河道淤积。     

黄河下游河道滩岸崩退与淤长过程的耦合模拟

黄河下游滩岸变形时常发生,对河床稳定、防洪安全、滩区耕地保护等方面产生诸多不利影响,因此有必要在河道水沙数学模型中考虑滩岸变形计算。以一维水沙输移及床面冲淤计算模型为基础,结合滩岸崩退与淤长计算模块,建立了能同时模拟河床纵向冲淤与滩岸横向变形的耦合模型。采用该模型计算了黄河全下游（755 km长河道）的河床纵向与横向变形过程,选取2018年及2020年作为率定及验证年份对该模型进行测试。计算结果表明：该模型可以很好地模拟黄河下游滩岸崩退及淤长过程,黄河下游游荡段、过渡段、弯曲段河段平滩宽度的计算误差在2018年分别为4 m、5 m、1 m,三河段误差在2020年分别为12 m、14 m、4 m;黄河下游三河段滩岸变形程度差异较大,游荡段滩岸变形幅度远大于过渡段与弯曲段,过渡段与弯曲段变形幅度相差不大;三河段滩岸崩退幅度均大于淤长幅度,体现出下游河床呈现展宽的趋势;黄河下游滩岸崩退与淤长会对河床冲淤产生重要影响,其中游荡段滩岸变形对于河床冲淤影响较大,而过渡段及弯曲段的河床变形主要表现为水沙不平衡输移引起的床面冲淤。     

浅谈黄河下游滩区治理的途径

由于黄河下游长期实行宽河固堤的防洪策略,在黄河发生较大洪水时,下游滩区必须为全局利益做出牺牲。面对频繁的洪水淹没和泥沙淤积,滩区群众蒙受了巨大的经济损失,限制了下游滩区经济的进步发展。滩区建设要在确保防洪安全的前提下,充分考虑群众的生产生活和当地经济社会的可持续发展问题,努力实现洪水安全下泄和滩区群众生产、生活安全的双赢。     

渭河华县水文站漫滩洪水特性探讨

渭河是黄河的最大支流 ,华县水文站是渭河下游的主要控制站。洪水漫滩后 ,滩槽水流产生交换 ,使水流结构发生了变化 ,滩槽水流掺混区的流速分布反常。随着水位的升高 ,主槽流速、断面平均流速不但不增大 ,反而比漫滩前出现大幅度的削减 ,这是不同于他站的典型特性。漫滩洪水的Z～Q、Z～A、Z～V关系曲线也以平滩水位为拐点 ,曲线曲率发生变化 ,用曼宁公式制作高水预报曲线受到限制     

黄河下游河道1952～2000年特征大断面变化特性

黄河下游河道滩区防洪形势的严峻性使下游滩区的治理受到广泛关注.针对这种现状,作者搜集整理黄河下游各大断面历年汛期实测资料以及断面资料,用Visual FoxPro程序建立数据库;采用断面法计算汛期特征断面冲淤量;通过分析各断面历年汛期冲淤面积和平均冲淤深度变化,分析了近50 a不同来水来沙条件下河道冲淤演变特点,得到不同来水来沙对河道冲淤影响的几点认识.     

开封市黄河滩区近期建设方案规划

针对黄河下游滩区存在的问题,分析了开封市黄河滩区的自然概况和社会现状,并对2003年灾情及“96.8”洪水灾情进行了调查、统计、分析,拟订了黄河滩区水利建设方案,为综合治理,实现黄河下游滩区可持续发展提供了参考依据。     

断面间距对黄河下游高含沙洪水模拟结果影响

针对黄河下游河道特点及高含沙洪水演进特性,建立基于耦合解法的一维非恒定流非均匀沙数学模型.利用该模型计算黄河下游2004年8月的高含沙洪水过程,采用实测水沙资料对模型进行验证.验证结果表明,各水文站的流量、含沙量等计算值与实测值吻合较好,所建模型可以用于模拟高含沙洪水演进及冲淤过程.采用该模型计算不同断面间距条件下同场次的高含沙洪水过程,分析不同断面间距下的计算结果.分析表明:不同断面间距对一维模型的计算精度有一定影响,在计算边界条件及其他参数取值相同的条件下,计算断面间距对流量及水位的影响相对较小,对含沙量及河道冲淤过程的影响较明显.在黄河下游地形及水沙特性均复杂的情况下,采用一维数学模型计算高含沙洪水过程时,应适当考虑断面间距的影响.     

濮阳黄河河段二级悬河现状及治理对策

濮阳市黄河河段二级悬河的现状是河道上宽下窄,宽浅散乱,主流摆动频繁,泄洪不畅。形成的主要原因是：黄河来水量偏小,滩区存在生产堤及堤防加固取土。治理二级悬河应采取淤临固堤、修筑防滚河坝、调水调沙、河道疏浚等措施。     

黄河下游滩区安全建设的新构想

小浪底工程建成后，可进行综合利用和调控，但特殊情况下黄河下游仍有发生大洪水的可能，滩区安全隐患依然存在，洪水到来必然使黄河滩区受灾。故应继续深入探讨黄河下游滩区的安全建设，为黄河滩区的群众免受洪灾之苦，建议采用黄河下游滩区大移民结合重筑堤防方案。     

溃坝洪水的一维、二维耦合模拟

为了给防汛指挥机关进行有计划撤离提供科学依据,探讨了溃坝洪水演进规律.针对山区水库地形的复杂性,建立一种溃坝洪水模拟的一维、二维耦合模型,采用交错网格、线性递推、交替隐格式求解.运用此模型对某水库溃坝洪水进行模拟,对溃坝洪水向下游推进过程、以及洪水漫堤后向下游城镇的演进过程进行水动力学模拟,得出水位和流速的沿程分布,实现水流的快速预报.此模型对山区水库的溃坝洪水模拟具有很强的实用性.     

不同水沙条件下弯道河床冲淤与漫滩洪水特性研究

我国西南山区山洪灾害频发,严重威胁山区社会发展和人民生命财产安全。由于地形限制,山区常见弯曲河道,而弯曲段时常发生山洪灾害。以往弯曲河道水沙运动及河床演变的研究成果难以有效识别弯曲河道漫滩洪水下凹岸易灾区域范围。基于四川省芦山县王家村弯曲河道漫滩洪水灾害的现场观测,本文设计了弯曲水槽模型,测量了不同水沙条件下弯道水面超高、河床地形、凹岸水位和滩槽纵向流速,探讨了漫滩洪水的致灾机制,识别了漫滩洪水下弯曲河道易灾区范围。结果表明,上游流量是弯道漫滩洪水致灾的关键因素,而上游泥沙补给是次要因素。弯道水面超高随泥沙补给增加而增大,经对比计算,兰运长等的率定参数能较好预测河床冲淤稳定的弯道水面超高。水流不漫滩时,泥沙补给仅造成弯道凸岸轻微淤积,对弯道凹岸水位提升的影响很小。洪水漫滩后,上游流量增大造成凹岸水位和滩地流速显著增加。随着泥沙补给不断增大,弯曲主河道河床整体淤积,但淤积对水位和滩地流速的影响较小。30-60°断面区域是90°弯曲河道的易灾区范围,这是因为该区域内的滩地流速大于主河道流速和上游来流流速,滩地最大流速出现在弯道50°断面,其值可达上游来流流速的1.3倍。从水动力学角度分析,洪水漫滩时,滩地流速显著增大是王家村弯曲河段弯顶附近滩地成灾的原因。     

黄河下游滩区建设工程地质适宜性研究

随着黄河下游滩区安全建设工作的研究与开展 ,研究滩区的工程地质条件就具有很重要的工程意义 .根据多年的工程实践 ,对黄河下游滩区的工程地质条件适宜性进行了研究 ,并分析了该区可能产生的地质问题 .     

黄河下游分滞洪区运用方式对防洪的影响

分滞洪区的存在可以临时分滞超额洪量并有效降低下游洪峰水位,从而减轻下游防洪压力,而分滞洪区的调度方式对防洪效果有不同程度的影响.基于MIKE21软件建立黄河下游典型河段洪水演进数学模型,通过对比黄河下游滩区作为分滞洪区运用时在调度方式以及口门位置不同情况下的洪水发展过程、河段下游洪水位、洪峰流量的变化以及分滞洪区的进洪量,研究分滞洪区调度方式和口门位置对河段的防洪影响.结果表明,根据上游洪水过程合理运用分滞洪区对减轻下游防洪压力更为有利,分滞洪区口门位置对河段防洪也有很大的影响.     

数学模型在黄河下游河道洪水演进预报中的应用

采用非恒定输沙洪水演进数学模型,开展了黄河下游河道1997年汛期洪水演进预测、1998年汛期洪水演进实时作业预报、2002年调水调沙跟踪模拟、“04.8”洪水演进过程中洪峰异常增值现象模拟等计算,为当年汛期防洪调度提供了重要参考数据。计算结果与洪水过后当年实测资料对比认为,该模型能准确模拟出黄河下游河道洪水水沙演进传播过程、沿程水位变化过程及河道冲淤演变过程,并能较好的预测出洪水演进过程中出现的异常现象,计算精度能够满足汛期防洪的要求。     

小浪底水库运用初期黄河下游河道冲刷模拟计算

采用小浪底水库运用后的1999年11月至2002年10月水沙系列对已建立并运用多年的黄河准二维泥沙数学模型进行验证计算，河床冲淤变化、断面形态调整、洪水演进及洪水位变化、床沙与悬沙交换等各方面的计算结果与实测资料基本吻合。这说明该模型适用于因小浪底水库运用而水沙条件发生重大变化的黄河下游，该模型可在今后小浪底水库运用方式的比选、黄河下游河道治理及下游防洪决策等工作中发挥其模拟和预测的作用。     

引黄灌区水沙资源综合利用的研究

黄河下游河南段有多处引黄灌区，在工程上可构成一个系统，把各灌区引水、配水与黄河大堤加固、淤临、淤背纳入统一计划，统一调度。清水灌溉，泥沙放淤（筑堤）将开辟黄河下游水沙资源综合利用的新途径。以原阳县韩董庄穿堤闸以西７．１ｋｍ长堤河为试验区，进行了此方面的初步研究设计工作