黄河上游沙漠宽谷河段近期水沙变化特点及趋势

采用统计分析、相关性分析、滑动平均法和Mann-Kendall趋势检验等方法,对黄河上游沙漠宽谷河段主要控制站下河沿、石嘴山及头道拐近期水沙变化特点和变化趋势进行了分析.研究认为:1990年以来河段水沙异源的特点更加显著;2000年以来各站径流量和输沙量减少明显,与1990年以前相比分别减少24.8％～39.8％和36.6％～73.6％;径流量和输沙量在汛期的集中程度降低;水文站水沙关系变化不大;趋势分析表明各站水沙均呈显著减少趋势,且输沙量的减少比径流量更明显,其中头道拐站减少幅度最大.同时对影响沙漠宽谷河段水沙条件变化的降水量、引水引沙、支流来水来沙、水库运用、河道冲淤调整等因素进行了初步分析.     

黄河内蒙古段近期水沙变化分析

应用黄河上游多个站１９５４～１９９６ 年水文观测资料、实测大断面图及多时相遥感图像，采用频率分析、时间序列分析、输沙量法、河道水面曲线推算等方法，对黄河近期来水、来沙的丰枯趋势、河势演变趋势、河床泥沙冲淤及淤积量进行了分析预测，其结论对今后治理黄河具有重要的指导意义     

黄河上游宁蒙河段水沙变化特征分析

基于黄河上游4个水文站点1950—2009年实测年径流量和年输沙量的数据,利用趋势分析法、Mann-Kendall趋势检验及突变检验、Morlet小波分析等方法,对黄河上游来水来沙的时空变化特征、突变特点和变化周期进行了分析。结果表明:①近60 a来,黄河上游年径流量和年输沙量均呈明显减少趋势,头道拐站年径流量减幅最大,下河沿站年输沙量减幅最大;②径流量和输沙量序列均存在显著突变,但突变时间存在差异性,且输沙量的敏感性更强;③黄河上游水沙序列存在多时间尺度变化,但变化尺度并不一致。     

黄河三湖河口河段水沙变化分析

根据实测资料,对黄河三湖河口河段水沙变化情况进行了分析,认为:①三湖河口河段来水来沙年内分配发生明显变化.汛期水量大幅度减少,形成了不利于输沙的局面;②水沙不断减少除与水文、气象等自然因素有关外,主要受干流大型水库运用方式、引黄灌溉等因素的影响;③应采取上游水库联合调度运用的方式协调水沙关系,改善该河段河道萎缩状况.     

黄河内蒙古河段凌情特征及变化研究

以水文站实测资料为依据,开展黄河内蒙古河段凌情特征研究,并分析近期凌情变化的特点及原因。结果表明:1近期流凌、封河时间推迟,开河提前,封河期缩短;2年最大槽蓄水增量显著增加,最大值出现时间推后;3封、开河最高水位有所上升,巴彦高勒、三湖河口站凌汛期最高水位上升明显;4冰坝发生次数减少。内蒙古河段近期凌汛特征发生了变化,其原因是内蒙古河段冬季气温总体偏高、气温极值事件较多且交替出现、河道平滩流量减小、涉河建筑物增加、水库防凌调度及防凌工程运用基本合理等。总体来看,内蒙古河段的防凌形势仍较为严峻,需要多措并举,以解决防凌安全问题。     

黄河沿—唐乃亥河段水沙变化特点分析

以黄河沿—唐乃亥河段实测资料为基础,分析了该河段水沙条件的变化特点。结果表明:与1970—1996年年均水、沙量相比,1997—2006年来水量、来沙量减幅分别为15.7%～76.4%和22.6%～81.1%,沙量的减幅大于水量的;唐乃亥站汛期87.3%的水流过程主要集中在小于1 000 m3/s的小流量级,洪峰流量大于1 000 m3/s的年均洪水场次由3.56次减少到2.70次,最大洪峰流量由5 450 m3/s减小到2 750 m3/s。     

黄河三盛公水利枢纽河段近50年来气候水沙变化分析

文章分析了近50年黄河三盛公水利枢纽河段的气候、水沙变化情况,得出水沙变化与气候变化具有高度响应性的结论。     

黄河内蒙古河段水沙及河床演变特性变化分析

随着黄河上游河段水库联合运用及水土保持工程的实施,内蒙古巴彦高勒至头道拐河段来沙量大幅度减少,河道演变剧烈,研究该河段演变特性变化可为河道防洪、防凌及下游河段水库调水调沙提供技术支持。为此,基于实测水沙及地形资料,并通过输沙率法结合同流量水位及典型断面变化分析了该河段水沙变化特性、河道时空冲淤分布特性及河道冲淤与水沙条件的耦合关系。结果显示,研究河段近期来水来沙总量偏少,至2018年有所增多,河道整体表现为冲刷,2012—2019年河段累积冲刷2.7亿t,其中汛期冲刷1.96亿t,河槽刷深展宽,河床高程下降,局部表现为上游冲刷下游淤积,包头上游河段冲刷量约为3.59亿t,下游河段淤积量约为0.72亿t,汛期冲淤变化比较剧烈。结果表明,来沙量大幅度减少,致使水流含沙量不能满足水流挟沙能力是河段发生整体累积性床刷的主要原因。     

黄河宁夏河段河道水沙变化特性及冲淤量预测

分析了1986年11月—2010年10月黄河宁夏河段水沙变化及冲淤特性,并采用模型计算和实测资料分析预测了2011—2020年的冲淤情况。结果表明:1986—2010年宁夏河段多年平均来水量为250.5亿m3、来沙量为0.67亿t,分别为天然状态1950—1968年来水量的74.8%、来沙量的34.0%;冲淤量预测值为797万m3,平均淤积厚度为0.013 m。     

北洛河径流量变化特征分析

采用北洛河交口河水文站1964—2008年实测月径流量资料,对径流年内分配的不均匀性、集中程度、变化幅度进行了分析;应用Mann-Kendall方法分析了北洛河径流量的年际、季节变化趋势,并对丰水期和枯水期的径流量进行了突变分析。结果表明:①北洛河河川径流量在20世纪60、70年代的年内分配比较集中,进入21世纪后年内分配相对均匀,径流量主要集中在7—9月;②北洛河年径流量呈明显减小趋势,冬季的减小趋势不显著,其他季节的减小趋势均十分明显;③北洛河年径流量在1973年、2003年发生两次突变,丰水期和枯水期的径流量变化趋势基本与全年的保持一致,但丰水期在1983年多出一次突变,枯水期在1982年、1994年多出两个突变点,径流量变化的总体趋势都是减小的。     

黄河内蒙古河段冰凌时空分布特性分析

基于黄河内蒙古段系列历史冰情资料,利用小波分析方法对冰期气温、冰期径流、流凌日期、封河日期、开河日期进行了多时间尺度分析。结果表明:巴彦高勒、三湖河口、头道拐三站的冰期气温总体呈上升的变化规律,并且三站的冰期气温变化趋势一致,黄河内蒙古段冰期气温存在15 a左右的周期;实测径流在分析序列中不存在显著周期;三站流凌日期和封河日期整体上推迟,开河日期提前,封冻时间缩短;流凌日期存在12 a左右的周期,封河日期和开河日期不存在显著强周期。     

黄河宁蒙河道水沙变化及冲淤特性

采用断面法对黄河宁蒙河段的冲淤量进行了计算,分析了该河段的水沙变化情况及冲淤特性。结果表明:宁夏河道多年来呈微淤状态;内蒙古巴彦高勒—浦滩拐河段1962—1982年、1982—1991年、1991—2000年、2000—2008年年均淤积量分别为-0.009亿、0.379亿、0.540亿、0.620亿t;内蒙古河道2000—2008年主槽淤积量占全断面淤积量的90.9%,造成平滩流量减小,严重威胁防凌、防洪安全。     

黄河内蒙古段冰情的自适应神经网络预报

运用数理统计理论的互相关分析方法,对黄河内蒙古段冰情信息时间序列进行分析,筛选出了冰情信息的预报因子,建立了冰情预报的自适应BP神经网络模型。预报结果表明:流凌日期为乙等预报方案,封河日期为甲等预报方案,开河日期为丙等预报方案。     

内蒙古河段淤积再探讨

为了对黄河内蒙古河段淤积特点及成因进一步分析,根据内蒙古河道近期淤积现状,阐明了内蒙古河段不同的淤积类型,并且指出了淤积的主要原因所在。十大孔兑淤堵和青铜峡水库排沙是造成内蒙古河段淤积加重的主要原因,造就了十大孔兑以上的溯源淤积以及十大孔兑以下的沿程淤积。     

黄河内蒙古河段来沙组成对河道淤积影响研究

泥沙输移不仅受水流和边界条件的影响,泥沙粒径的粗细会直接影响泥沙的输移过程,引发河床的冲淤调整.黄河内蒙古河段的淤积不仅受水沙量的影响,支流和干流来沙组成的影响也不可忽视.本文以水文站的实测资料为基础,结合孔兑取样结果,以三盛公-头道拐冲积性河段为对象,分析了1960-2005年悬沙组成的变化特点、分组泥沙的冲淤特性及支流不同来沙情况下干流、孔兑来沙组成对河道淤积的影响.研究表明,孔兑来沙量少时,沿程悬沙组成略有细化相应的河床冲淤调整取决于干流来水来沙条件;孔兑来沙量大时,对于冲刷时段沿程悬沙组成略有粗化,对于淤积时段悬沙组成沿程明显细化,但头道拐的悬沙组成并没有因为支流来沙量大而发生明显的变化,表明孔兑粗泥沙基本都淤积在河道中,对干流淤积产生较大影响.研究提出的内蒙古河段淤积泥沙来源的相关成果,可为区域防洪减淤措施的研究提供参考依据.     

黄河内蒙古段开河日期预报模型及应用

对黄河内蒙古段的冰情特点进行分析,选用1970—1971年度至2007—2008年度共38个冬季的冰情资料,提取合适的预报因子,分别采用人工神经网络模型和多元线性回归模型,对黄河内蒙古段的开河日期进行预报。结果表明,神经网络模型和多元线性回归模型预报样本合格率分别为86.7%和80.0%,神经网络模型的预报精度高于多元线性回归模型,更适用于黄河内蒙古段开河日期预报。     

黄河内蒙古段干流沉积物中砷含量及形态研究

为探明黄河内蒙古段沉积物中砷含量及形态分布特征,采集黄河内蒙古段干流柱状沉积物,采用HNO4-H2SO4-HCl O4法消解沉积物样品,提取沉积物中吸附型砷(A-As)、铝型砷(Al-As)、铁型砷(Fe-As)、钙型砷(CaAs)、包蔽型砷(O-As)5种形态砷,并采用氢化物发生原子荧光分光光度法测定砷含量。结果表明:黄河内蒙古段干流柱状沉积物中砷含量为7.123~16.661 mg/kg,平均为9.292 mg/kg;从整体上看,左岸沉积物砷含量高于右岸,随深度增加砷含量呈下降趋势,从上游至下游砷含量在黑柳子段出现高值;黄河内蒙古段沉积物中砷以Ca-As为主,O-As次之;随着深度的增加,总体上,Ca-As含量略有升高,A-As和O-As含量有所下降,Al-As和Fe-As含量基本不变。     

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.     

60年来黄河河龙区间水沙变化特征及人类活动影响评价

采用线性分析、多年滑动平均、Mann-Kendall趋势检验等方法对黄河中游河龙区间1950-2012年的水沙变化特点和趋势进行了分析。结果表明:河龙区间年际水沙变化整体呈现递减趋势,且阶段性变化趋势差异较大;径流量和输沙量在年内分配不均,水文站径流量和输沙量主要集中在汛期;河龙区间年均输沙量分别在1979年和2000年存在两个显著突变点。应用距平累积曲线分析表明,1974年后人类活动对输沙的影响显著增强,1975-2012年人类活动总减沙量为179.75亿t,年均减沙量4.73亿t。研究结果可为流域生态和水利设施建设提供基础理论依据。     

黄河内蒙古河段主槽萎缩原因和对策

通过对黄河内蒙古河段1960—2006年典型断面输沙量资料的分析表明,巴彦高勒—头道拐河段淤积主要源自其支流十大孔兑洪水的影响。1969—1986年汛期来水虽较前期减少约20%,但由于来沙减少达54％,故河床淤积量不大;1987年以后,由于龙羊峡和刘家峡水库的调蓄运用,造成该河段汛期水量和洪峰流量减小,使得区间来沙对内蒙古河段淤积的影响更加显著。进一步分析表明,要改变内蒙古河段主槽萎缩趋势,一方面要保障其洪水量级尽可能达到1 500～2 000m3/s以上,另一方面要加强该区间重点产沙区的水土流失治理。