黄河内蒙古段不同流量过程输沙效率分析

选定黄河内蒙古段1958—2013年体现年际间的丰枯变化和年内的季节性变化特征的94场次流量过程,以排沙比和淤积比为主要指标,分析了不同时期各级流量过程的输沙效率。结果表明:对于平均流量小于1 000 m3/s的流量过程,流量与含沙量的变化均对输沙效率具有比较显著的影响,即排沙比随着流量的增加而增大,随着含沙量的增大而减小。不同流量过程中泥沙组成的变化将导致各级粒径泥沙的输移分配比例有所不同,细沙流量过程水流的输沙能力主要表现在对粗沙的输移上,而粗沙流量过程水流的输沙能力主要表现在对细沙的输移上。     

黄河内蒙古段输沙用水量分析

根据1953-2004年黄河宁蒙河段下河沿、石嘴山、巴彦高勒、三湖河口、头道拐5个典型水文站的水沙资料,分别用榆沙量法、含沙量法及冲淤比修正法对内蒙古段的输沙用水量进行了计算,并对黄河内蒙古段各典型水文站汛期单位输沙用水量与汛期水沙条件的关系进行了分析.结果表明:1953-2004年内蒙古段各站全年、汛期输沙用水量均随时间呈明显的减小趋势,1987年后各站汛期输沙用水量已不足刘家峡水库运用前的50%,而非汛期输沙用水量随时间的变化较小;各站汛期单位输沙用水量与汛期平均流量、含沙量存在相关性较好的降幂级数关系;在汛期,若巴彦高勒-头道拐区间各站平均含沙量大于9 kg/m3、单位输沙用水量小于200 m3/t,则该河段均发生淤积;若含沙量小于4 kg/m3、单位输沙用水量大于400 m3/t,则该河段均发生冲刷;若含沙量为4～9 kg/m3、单位输沙用水量为100～400 m3/t,则该河段淤积比随汛期单位输沙用水量的增加而增大.     

黄河下游高效输沙洪水研究

在进行以输沙入海为目的黄河小浪底水库调水调沙方案的制定时,必须同时考虑两个目标,即(1)提高洪水输沙效率,减少河道淤积;(2)节省输沙用水,降低水资源消耗.同时满足输沙效率较高和输沙用水较省这两项要求的洪水可称为高效输沙洪水.以黄河下游1950-1985年间历次洪水的实测资料为基础,运用统计方法,研究了黄河下游的高效输沙洪水.研究表明,输沙效率随输沙用水的增大而增大,只有某种中等的输沙用水量与中等的输沙效率的组合,才可能是较优或最优的.高效输沙的排沙比可以取为0.85～1.00之间.基于1950-1985年资料进行了研究,结果表明,黄河下游流量在2 600～4 800m~3/s之间,含沙量在30～50kg/m~3之间,排沙比在0.85～1.00之间的洪水,可以作为高效输沙洪水.若考虑排沙比＞0.85,这样的洪水在1950-1985年间的274次洪水中出现过27次.     

黄河治理巨大的减沙成就与未来输沙需水量

回顾了黄河上中游泥沙治理,对水沙变化研究成果进行述评。认为1960年、1999年是黄河治理影响减沙的关键节点,将百年过程分成1919—1960年(自然状态)、1961—1999年(退耕还林前)和2000—2020年(现状)三个阶段。利用统计方法对潼关站相应水沙资料进行计算,发现来沙量大幅度减少是黄河治理作用不断显现的结果,同时认为不同学者对于泥沙量预测结果存在差异的原因,是对水沙方程求解时是否采用对应的定解条件。以此为基础,进一步定量研究了黄河治理至今的减沙成就。运用经验法与河流动力学方法,计算出未来30年内年均沙量若为2.2亿～2.4亿t时,输沙需水量为65.3亿～73.7亿m³。     

黄河开封段河道治理措施浅议

黄河开封段游荡型河道水沙关系发生明显变化,水少沙多、河槽萎缩,不能形成稳定的中水流路。本文通过分析多年水沙资料,结合已建工程实践经验,从统一规划整治方案、修建控导工程、实施两岸整治、利用小浪底水库水沙组合措施等几个方面,论述了新时期开封游荡型河道稳定中水流路、刷深中水河槽的河道治理方法。     

新形势下黄河干流四川段防洪治理必要性分析

随着黄河流域生态保护和高质量发展上升为重大国家战略,"加强生态环境保护"和"保护黄河长治久安"成为黄河流域生态保护和高质量发展的主要目标任务.新形势下,为了保护黄河上游重要水源涵养区,筑牢黄河上游生态保护屏障,助推黄河上游河源地区的高质量发展,结合黄河干流四川段的防洪现状及存在的问题,对该河段防洪治理的必要性和迫切性进...     

黄河下游河道输沙水量的计算方法及应用

本文在以往输沙水量研究成果的基础上，从输沙机理分析着手，根据河道输水输沙实际过程，剖析径流量中各部分水量在泥沙输移中的作用，引入净水量的概念，提出了输沙水量和单位输沙水量的定义及其计算方法，根据1950～2000年黄河下游河道实测水沙资料，计算了1950～2000年三门峡水库运用不同时期黄河下游河道输沙水量与单位输沙水量的变化过程，分析了输沙水量和单位输沙水量与径流量、输沙量、流量、含沙量、冲淤量、来沙系数等因素的关系，得到了黄河下游河道输沙水量与单位输沙水量的计算公式。     

治理黄河淤沙的设想

黄河下游断流与废水并存的主要原因是缺乏调节水量之水库，三门峡水库不能充分调节水量的原因是库区泥沙淤积；近年来黄河下游出现小洪水，高水位，大损失的主要原因亦是河道输沙能力不足引起下游泥沙淤积，文中提出在小浪底库区采用孔管塔排沙产生高含沙水流排沙，采用“沙到渠成”，淤滩刷槽技术修建明将库区淤沙送至两岸洼地及低滩的设想，对多沙河流的治理治理具有参考价值。     

长江戴黄河段河道演变及治理措施探讨

利用实测水沙和地形资料,系统地分析了长江中游戴黄河段的演变特点、趋势及河道存在的主要问题。分析表明:近年来戴黄河段总体河势基本稳定,但局部河段变化仍较大,主要表现为戴家洲头分流区河势不稳定,主流摆幅较大,影响河势和航运安全;戴家洲左汊左岸及黄石河段凹岸已护岸线主流贴岸冲刷,岸线不稳定,影响堤防安全。在此分析基础上,提出了对戴家洲左汊已护岸线进行加固,实施直港凸岸中上段低水潜丁坝工程和戴家洲右缘中上段护岸工程,对黄石河弯进行护岸加固及对黄石江滩进行综合整治等治理措施,可为河道治理研究与设计提供参考。     

黄河下游河南段治理与保护综合提升工程分析

黄河河南段是最为复杂难治、防洪压力巨大的特殊河段,也是习近平总书记在黄河流域生态保护和高质量发展座谈会上讲话中重点提到和关注的河段。为让黄河成为造福人民的幸福河,系统梳理了河南黄河治理保护和高质量发展难题症结,分类施策,进行河南黄河治理与保护综合提升工程建设,按照总书记提出的生命共同体理念,统筹、协调好各部分、各方面利益关系,使之形成合力,促进让黄河成为造福人民的幸福河指示落地生根。     

黄河干、支流径流量与输沙量年际变化特征

收集黄河流域干、支流21个主要水文控制站1950-2007年间年径流量与年输沙量时序数据,采用TFPW(Trend-free pre-whitening)-MK法检验年径流与年输沙长期变化趋势,并利用贝叶斯变点分析方法诊断时序数据突变点.结果表明,黄河干(除唐乃亥外)、支(除头站年径流外)流年径流量与年输沙量均呈现显著下降;干、支流年径流与年输沙序列下降变化中均存在显著突变点,除干流年径流序列在1968年前后和1985年前后有共同突变点外,其它序列突变点出现时间极少一致;干、支流年径流量与年输沙量的突变式下降是对流域降水变化与人为干扰复合响应的结果.     

黄河下游泥沙数学模型及其应用

本针对黄河下游来沙特性和河道冲淤演变的特点，建立了复式断面数学模型，综合考虑了洪水演进，不同粒径泥沙的冲淤特性，断面上的冲淤分布，悬沙和床沙级配的变化调整及其对水流挟沙能力的影响等方面的问题。黄河下游１９７４－１９８８年实测水沙系列验证计算表明，模型在冲淤总量，沿程分布等方面均与实测资料符合良好；小浪底水库对黄河游河道冲淤影响的计算结果与有关献的结论也基本一致。     

黄河泥沙研究新进展

黄河泥沙问题是治黄的根本问题。一代又一代泥沙科研人员围绕这一主题进行了大量研究,取得了丰硕的成果,直接应用或指导了治黄工程实践,也为泥沙学科的发展做出了应有的贡献。近10 a来,随着科学技术的进步和社会的发展,国家对治黄工作提出了更高要求,黄河泥沙研究迈入了快速发展的阶段,理论研究和定量化成果明显增多。从多沙河流泥沙运动基本规律与基础理论研究、河床演变与河道整治、黄河水沙调控技术、泥沙资源利用等方面简要介绍了黄河泥沙研究的新进展,以期在回顾过往成绩的同时,给未来黄河泥沙研究以启示。     

对黄河泥沙的新认识

分析了黄河泥沙的危害性和对黄河泥沙淤积河道、淤积水库、淤海造陆的一般认识,讨论了黄河泥沙的巨大社会效益、经济效益及目前利用中存在的问题。同时,对黄河泥沙改善黄土高原地区群众生产生活条件、改良土壤、用于放淤固堤、淤筑村台、烧砖等进行了分析。分析认为:要对开采黄河泥沙作好规划并加以指导,按照社会需求情况和河道治理要求进行有目的、有计划的开采,分选出硅酸盐类原料、铁矿沙等矿物原料以及粗细不同粒径的泥沙。     

黄河调水调沙

黄河下游河道淤积的主要原因在于“水少沙多，水沙不平衡”，按照黄河下游河道冲淤规律，只要把进入黄河下游河道的不平衡的水沙关系调节为协调的强大功能。小浪底水库位于控制进入黄河下游河道水沙的关键部位，该水库控制了黄河径流量的91％，控制了近100％的黄河泥沙，2002年7月4日进行的黄河首次调水调沙试验控制花园口断面流量不大于2600m^3/s，平均含沙量不大于20kg/m^3，小浪底水库泄流历时不少于10天，黄河下游河道共冲刷泥沙0．362亿t，试验达到了预期的目的。通过这次试验，共取得测验数据520万组，这为今后建立更加符合原型黄河实际的数学模型和实体模型提供了极其重要的物理参数，试验证明，利用水库调水调沙，将不协调的水沙关系调节为相协调的水沙关系，是有利于输沙入海、减轻下游河道淤积甚至冲刷下游河道的有效途径之一。     

渭河干流定西段的管理保护分析与建议

渭河干流定西段受天然因素和人为因素干扰,不同程度上出现了河流水质恶化、形态结构破坏、水文条件变化以及生境退化等问题。在综合分析河流系统特征的基础上,结合渭河干流流域自然环境特征及河流生态环境现状,提出渭河干流定西段管理保护的措施建议。     

从黄河“96.8”洪水看黄河小北干流河段面临的防洪形势

当前,黄河龙门站发生中常洪水的可能性很大。1996年8月,黄河龙门站发生了11 200 m3/s的较大洪水,对该次洪水进行探讨,有助于正确认识防汛形势,为防汛工作提供借鉴。本文通过调查该次洪水的特点、造成的危害,分析了暴露出来的问题和当前黄河小北干流河段面临的防汛形势。     

用全沙观点研究黄河泥沙问题

黄河现行的输沙率测验存在系统误差，漏测及计算方法引起的沙量误差虽然占全沙量的百分数较小，但在水库及下游河道的冲淤演变中所起的作用却不能忽视，采用Einstein全沙的概念，对实测输沙率进行修正后，用沙量平衡法计算的冲淤量与断面法计算的冲淤量基本一致，改正后的输沙率可作为全沙输沙用于黄河泥沙问题的研究。     

黄河内蒙段泥沙组成与力学运动特征

泥沙在水与河床演变中起到纽带作用,因粒径不同,其运动形态、运动规律以及对河床的作用等不尽相同。因此,研究河床演变就不能轻视泥沙的运动特性,尤其是黄河内蒙河段这种水沙异源的河道。根据实测和实际钻探采样资料,分析了该河段悬移质和河床质的泥沙组成。并以此为基础,从起动扬动、悬浮高度、挟沙能力等角度探讨了主要粒径泥沙在一定水流条件下的运动形态与规律。通过能量和功率方程求得黄河内蒙河段的推移质输沙率。结果表明,内蒙河段悬移质基本上由粒径小于0.080 mm的泥沙组成,而河床质主要粒径为0.100~0.500 mm,其中粒径为0.100~0.250 mm的泥沙活跃于冲淤过程。推移质输沙率的分析表明,来自黄河内蒙古河段上部的粗颗粒泥沙不易被水流长距离挟带,大部分淤积在三湖河口上游。     

黄河泥沙动态分析

文中分年和汛期两方面分析总结了 195 0～ 1999年间黄河中下游径流量、输沙量和含沙量的年际和年内分配变化特点 ,分析了三门峡水库不同运行时期下游河道泥沙动态。研究结果表明 ,黄河泥沙 5 0年间发生了很大的变化 ,表现在径流量、输沙量、含沙量变化不同步 ,水量汛期比例减少而沙量向汛期集中等方面