黄河下游河道断流灾害初探

针对黄河下游河道断流所造成的经济、环境、生态等重大损失和危害,认为断流不仅仅是一种水资源匮乏或流域系统内水资源分配不均的简单现象,而是一种严重的灾害,防治断流灾害是治理黄河的一项重要内容。着重分析了黄河下游河道断流的灾害特点及基本规律,评述了黄河下游河道断流的研究现状,提出了今后应进一步研究的问题。     

黄河下游河道改道问题探讨

本文从黄河下游华北沉降盆地的基底构造,河沙淤积、地貌形态特征诸方面论述了黄河下游河道改道的必然性,指出黄河下游决堤改道的危险河段在河南、重点花园口至高村河道段。为了防止黄河河道失控,避免决堤改道造成巨大经济损失,提出了黄河下游局部改道（花园口一张庄闸人工造黄河河道）的设想,对黄河下游防洪治河具有重要的实际意义。     

黄河下游河道边界条件影响输沙效率研究述评

如何高效输沙始终是黄河下游河道治理的一个根本问题,其中河道边界条件对泥沙输送具有重要的影响,这源于两者之间存在的耦合作用。对现有河道边界条件影响输沙效率相关研究进展及存在的问题进行了系统的总结与分析。河道边界条件不仅影响河道空间沿程输沙效率,而且河道边界条件的演化还决定了输沙效率的时间调整过程。这种影响在不同输沙计算方法(水文学方法、水动力学方法)中的表现形式有所不同,但反映物理本质相同,彼此之间存在一定的联系。能否反映水沙运动与河床变形之间的相互作用及耦合特性,这是判断输沙模拟有效性的关键所在。河道输沙与河床变形作为泥沙赋存状态同一问题的两个方面,提出了从河床演变学角度研究输沙效率的问题,为相关研究的开展提供思路与参考。     

亟待开展黄河下游河道远景学研究

黄河下游河段河床淤积严重,目前面临的主要问题是: 1)20世纪90年代以来,由于水沙矛盾加剧,河道萎缩,主槽过洪能力锐减,平滩流量在一些河段已由80年代的5000m³·s^-1降至目前的3000m³·s^-1;2)由于水沙变化,20世纪70年代开始在局部河段出现的“二级悬河”,现已逐渐在上游的河南段和下游的山东段发展到210km多.研究表明,黄河下游的淤积是自然地质过程,应亟待开展黄河下游河道远景学研究.     

黄河下游游荡性河道河势调整关系研究

通过黄河下游游荡性河道典型河段河势观测资料,统计分析了河势的调整关系。研究表明,尽管游荡性河道河势多变不定,但主流线在河宽方向的摆动位置仍有一定的统计规律可循;主流线弦高与弦长之间的调整符合弓形参数间的一般函数关系;随主流线长度增加,弯曲半径不会无限制减小,将会趋于某一相对稳定状态;弯曲系数与主流线长度、弯曲半径之间的统计关系表征了黄河下游游荡性河道河势易出现陡湾且易坐小湾坐陡湾的特性;弯曲半径与河面宽之间具有一定的相关趋势,河面越宽,弯曲半径增加的可能性越大。     

黄河调水调沙对下游河道的影响分析

2002年7月4日9时至7月15日9时黄河进行了首次调水调沙试验。2003年9月6日9时至9月18日18时30分结合防洪预泄又进行了第二次调水调沙试验。根据这两次黄河调水调沙试验成果,特别是首次调水调沙试验成果,对下游河道冲淤效果、河口拦门沙区泥沙冲淤量及其分布、河势调整、整治工程作用及河道过流能力变化进行了分析。分析结果表明,调水调沙不仅能够减少河道淤积,而且能够有效增大主槽的过流能力,改善下游河道排沙条件。所以,调水调沙是解决黄河泥沙问题的有效措施之一。     

黄河下游壶穴的研究

黄河下游(泺口以下)发育了大量的壶穴(Pothole),按成因可以分为6种:流水侵蚀、风蚀、圆砾铸模、冰压刻、冰融水滴蚀及泄气侵蚀。流水侵蚀形成的圆形Pothole规模不一,小者直径在十余厘米,深数厘米,大者直径达数米,深1 m余;风蚀形成的圆形Pothole规模一般比较小,直径多在二、三十厘米以下,深10 cm以下,大部分穴壁缓斜,状如盘碟;圆砾铸模形成的Pothole规模一般较小,直径多在一、二十厘米以下、穴壁陡倾,状如锅穴;冰融水滴蚀形成的Pothole形态复杂,规模不一,既有穴壁缓斜的盘碟状者,也有穴壁陡倾近乎直立的近圆柱状者,直径从不足1cm到三、四十厘米,其穴缘、穴壁和穴底常有次级构造;泄气侵蚀形成的Pothole更是十分复杂,平面形态可以圆形到近圆形甚至其他复杂形态,穴壁可以非常平缓,也可以陡倾,直径从数厘米到数十厘米,深数毫米到二、三十厘米,穴缘和穴壁也常有次级伴生构造,既可单独产出,也可成群产出,同时还可以多个密集产出,状如蜂巢,这一类Pothole的成因极为独特,主要与黄河断流河床捕获的空气泄漏有关。     

黄河下游河道输沙水量及计算方法研究

根据黄河下游1950年以来的水沙、河道冲淤及洪水观测资料,系统分析了黄河下游主要控制站输沙水量与来沙量、洪水量级、水沙搭配、区间引水引沙及河道允许淤积度等因子间的相互关系。在探讨泥沙输移规律和机理的基础上,引入水沙搭配参数,建立了适用于黄河下游主要控制站汛期及洪水期计算输沙水量的数学表达式,量化了水沙条件及河道允许淤积度变化对河道输沙水量的影响程度。该研究对维持黄河健康生命及黄河水资源的规划利用具有重要的理论和实际意义。     

对黄河下游河道输沙能力的新认识

综述了10a来利用高含沙水流特性治理黄河下游河道的研究进展,其中包括黄河水沙变化趋势,高含沙洪水的输沙特性,阻力特性,河槽形态调整变化规律,河道特性与来水来沙之间的关系;改造下游宽浅河道的最优水沙组合,水库调水调沙运用原则,及治理前景等内容.如能实现,下游河道淤积可大幅度减少,输沙用水可大量节省,黄河水资源可得到充分利用,并能形成窄深稳定的新河槽.     

黄河下游悬河稳定性因素分析

黄河悬河的形成是自然营力与人为因素综合作用的产物。悬河的稳定性关系到黄河下游广大人民的生命财产安全。影响黄河悬河稳定性的因素有：地质构造控制机制，河流地貌的影响，河床质与土体结构，河流动力地质作用和治理工程对悬河稳定性的影响。在此基础上，制定出一系列治理黄河悬河的对策。     

黄河下游与黄河三角洲现代非地震变形层理的研究

变形层理是软沉积变形构造(SSDS)研究中的重要内容,而SSDS的研究又是沉积学、工程地质、地震学及构造地质学等近期的研究热点。但是,目前人们对地震SSDS和非地震SSDS的精确辨识还存在一定的困难,所以建立起地震与非地震SSDS的辨识标准是非常重要的,变形层理又是SSDS研究中的重中之重,因此,对变形层理的研究具有重要意义。研究表明,黄河下游现代沉积中发育了大量的变形层理,确凿的证据证明这些变形层理与地震毫无关系,因此详细地研究这些变形层理对于建立识别地震SSDS和非地震SSDS标准具有较重要意义。黄河下游(包括黄河三角洲分流河道)发育的变形层理类型及成因多样,既有典型的包卷层理,也有极不规则的一般变形层理;从成因上,既有密度或重力倒置形成的、也有波浪作用引起的滑动滑塌形成的、还有水牵引和滑动沉积物牵引形成的、甚至还有冰块拖移或压刻形成的变形层理。不同成因的变形层理具有其独特的几何学特征,可以作为其成因的可靠标志,同样也可以作为区别于地震成因的可靠标志。黄河下游发育的变形层理与黄河下游复杂的水动力条件和气候条件及沉积物粒度极细有密切关系。     

龙羊峡水库兼顾中下游供水运用初步研究

借助于“黄河流域水资源模拟模型“,采用长系列模拟方法计算了龙羊峡水库兼顾中下游供水的效益。初步研究表明,龙羊峡水库可以在一定程度上兼顾中下游用水,特别是在枯水年能够有效减少干流缺水,虽然这是以上游梯级发电效益减少为代价,但代价甚微。     

黄河源区冻土特征及退化趋势

黄河源区位于青藏高原多年冻土区东北部边缘地带,是季节冻土、岛状多年冻土和在大片连续多年冻土并存地带.多年冻土层在垂向分布上有衔接状和不衔接状两大类.不衔接状又可分为浅埋藏(8m)、深埋藏(8m)和双层多年冻土等形式.从20世纪80年代以来,源区气温以0.02℃.a-1增温率持续上升,人类经济活动日益增强,导致冻土呈区域性退化.多年冻土下界普遍升高50～80m,最大季节冻深平均减少了0.12m,浅层地下水温度上升0.5～0.7℃.冻土退化总体趋势是由大片状分布逐渐变为岛状、斑状分布,多年冻土层变薄,冻土面积缩小,融区范围扩大.部分多年冻土岛完全消失变为季节冻土.     

黄河下游冰成滑塌与塌陷构造的研究

黄河是一条有着特殊水文、水动力、沉积环境及沉积物的河流。因此，它盛产特殊的沉积现象---冰成滑塌与塌陷构造便是其中之一。冰成滑塌与塌陷构造在黄河下游非常发育，它们主要发育在边、心滩上，有时天然堤上也有发育。它们的发育深刻地影响和改造了边、心滩的沉积景观。冰成滑塌构造是一种在沉积物从冰冻状态转向冰成状态发育的一种特殊构造，其运动学特点是以滑，即以水平运动为主，冰成滑塌构造多呈鳞片状或皱褶状。鳞片状者直径多在数十厘米；“鳞片”厚度多在十厘米左右，多由数个到十余个鳞片组成。其底界是冰冻界面；皱褶状者规模甚小，每一皱褶的宽度一般宽在一厘米以内，长十到二、三十厘 米，厚二、三厘米。多由数十个微型滑塌组合成一褶皱片。在天然堤内缘有一种特殊的冰成滑塌，它们使天然堤边缘呈阶步状或沟渠状，非常引人注目。冰成塌陷构造也是一种由冰层融化所形成的特殊构造，其运动学特点是“塌”，即以垂直运动为主。冰成塌陷构造多呈多角形坑洞状。直径多在数十厘米到一、二米，大者可达十余米，深度多在十余厘米。一般成群发育。     

黄河下游影响带地下水系统边界的划分方法

黄可下游影响带地下水系统边界在自然和人为双重因素的影响下,变得非常复杂.本文采用地下水流场分析法、地下水动态类型比拟法和同位素测试分析法综合研究,较准确地划分了黄河不同河段影响带的宽度.     

近30 a气温变化对黄河下游凌情影响分析

根据1951－1998年黄河下游代表站冬季气温资料，统计分析了近30a平均气温和气温过程变化特点及其对凌情的影响，并在分析负气温演变特点及其与凌情关系的基础上，建立了气温－凌情关系式，同时利用70年代以来气温、凌情资料，计算分析了气温变化和其它因素对凌情的影响。     

Effect of no-flow in the Lower Yellow River on groundwater formation and usage in areas along the banks

Frequent flow cutoff has a serious effect on the eco-environment of the region along the Lower Yellow River. The authors study the impact on lateral seepage quantity and groundwater cycling caused by cutoff of the Yellow River and compare it with that of the year 1999 through the numerical simulation model of groundwater flow system of the affected zone. The lateral seepage quantity decreased 53.8% on flow cutoff stage from Huayuankou to the river entrance and breaking time of 300 d. The lateral seepage quantity will decrease 46.3% if flow cutoff is from Jiahetan to the river entrance and breaking time is 300 d, and it will decrease 75.2% if flow cutoff occurs throughout the year. The lateral seepage quantity will decrease 19.8% if flow cutoff is from Luokou to the river entrance and breaking time is 300 d, and it will decrease 25.1% if flow cutoff occurs throughout the year. The lateral seepage quantity will decrease 4.7% if flow cutoff is from Lijin to the river entrance and flow cutoff occurs throughout the year. Flow cutoff of the Yellow River has a minor effect on the shape of groundwater flow domain of the affected zone. Thus, the boundary condition of the shallow groundwater system will not change. Although flow cutoff has a major influence on the riverside source fields in the Lower Yellow River, it will not have a significant effect on groundwater resources macroscopically in the affected zone of the Yellow River due to its large storage capacity. __________ Translated from Journal of Jilin University (Earth Science Edition), 2007, 37(5): 937–942 [译自: 吉林大学学报(地球科学版)]     

黄河下游断流对沿岸地下水形成与开发的影响

黄河下游河段断流对沿黄地区生态环境影响严重。以1999年为基准年,利用黄河下游侧渗补给影响带地下水系统模拟模型研究了黄河断流对黄河侧渗量及地下水循环的影响。花园口-河口断流300d,黄河侧渗量减少53.8%。夹河滩-河口全年断流,黄河侧渗量减少75.2%;断流300d,黄河侧渗量减少46.3%。泺口-河口全年断流,黄河侧渗量减少25.1%;断流300d,黄河侧渗量减少19.8%。利津-河口全年断流,黄河侧渗量减少4.7%。断流对黄河侧渗补给影响带地下水流场的形态影响较小,浅层地下水系统边界的水力性质没有改变。断流对黄河下游傍河水源地开采动态水位影响较大,但宏观上对侧渗补给影响带地下水资源不会产生较大影响。