黄河中,下游引黄灌区渠道水流挟沙能力的研究

引黄灌区渠道水流挟沙能力是工程设计的关键参数。本文在分析灌区引水引沙条件特性及影响渠道泥沙冲淤因素的基础上，提出了采用相对平衡含沙量方法，即根据已建灌区输水渠泥沙冲淤特性确定水流挟沙能力的特征值。     

天然河道水流挟沙能力研究

天然河道水流挟沙能力的确定对于利用数学模型来模拟泥沙运动和河床变形具有重要意义。本文在收集大量天然河流实测资料的基础上,对长江、汉江、塔里木河干流、黄河以及三门峡水库的水流挟沙能力进行了分析研究,选定了既适合于低含沙河流也适用于高含沙河流水流挟沙能力的计算公式,探讨了确定挟沙能力系数和指数的方法,避免了利用数学模型计算时系数取值的不确定性,提高了数学模型应用于不同天然河流的适应能力。研究表明,韩其为的高低含沙量统一的挟沙能力公式可以适用于各种不同的天然河流,系数取值稳定,且容易确定。     

粗细泥沙挟沙能力研究

文中导出了均匀沙、非均匀粗细泥沙平衡和不平衡状态下的挟沙能力公式，反映出含沙量、来沙量、级配和粘性对挟沙能力的影响。     

簸箕李引黄灌区总干渠、二干渠水流挟沙能力及粗细泥沙挟沙特性分析

通过簸箕李引黄灌区总干渠大湾站和二干渠陈谢水文站选出的27组实测引水引沙资料,对总干渠、二干渠的水流挟沙能力及粗、细泥沙挟沙特性进行了详细分析,论述了床沙质含沙量与水流挟沙参数的关系。通过研究两相流水力特性,论述了细颗粒含量对粗颗粒挟沙力的影响。通过观测惠民支十和阳信城关两个典型片,对自流和提水两种不同灌溉方式下引水含沙量与干渠含沙量的关系进行了研究,得出。     

悬移质挟沙能力水槽试验研究

利用0.03 mm黄土和卵石碾成粉末制成的0.03 mm人工沙,0.06 mm黄土,0.13 mm黄沙,共计4种沙样,在槽长33 m,宽1.25 m,深0.5 m,可以调节坡度的钢板水槽内按系统试验方法进行饱和含沙量试验.进槽含沙量较高,含沙量沿程降低,底部泥沙淤积,形成沙波,待水流中含沙量在1～2 h内保持不变时,定义为极限或饱和含沙量.每次试验测定含沙量、流速、水深、水面比降、悬沙颗粒级配、槽底泥沙淤积比降、槽底泥沙颗粒级配等数据,探求细粒泥沙在一定条件下的饱和悬沙含量,即悬移质挟沙能力.试验观测及理论分析表明,在恒定均匀水流条件下,浑水悬沙饱和含沙量取决于悬浮泥沙的沉速、水流流速、水深、水力半径、水面比降、底部淤沙粒径各水沙因子.在寻求挟沙能力经验公式中,除水流本身紊动挟沙外,还应考虑底部含沙量,淤沙粒径,包括糙率(沙波高度)和底沙运动,对输沙的影响,所求得的经验公式包括Velikanov公式诸因子以及底沙受水流剪力流速和底沙粒径的比值的因子.天然渠道资料检验说明了公式的适用性.     

黄河水沙变化对下游引黄灌区的影响研究

1999年以来,黄河下游来水来沙发生了以下变化:一是黄河10 a间不再断流;二是非汛期水流含沙量降低,但粗泥沙颗粒含量增加;三是调水调沙后,主河槽显著刷深。黄河下游水沙变化,尤其是水流含沙量的变化对引黄灌区影响较大,导致灌区渠道淤积,杂草丛生,使灌区引水能力下降,用水得不到满足。结合小开河引黄灌区的实际情况,分析了泥沙颗粒变粗对水流挟沙能力的影响,提出了解决泥沙淤积问题的措施:适当进行调水调沙、及时进行渠道灭草、实行灌区科学运行管理等。     

大盈江、瑞丽江中下游河道水流挟沙能力初探

水流挟沙能力是河流动力学的基本问题,是河床演变分析和河道整治工程设计的重要基础。随着临河、跨河建筑的增多,防洪影响评价工作的开展,面临越来越多河道演变等问题的分析计算,根据大盈江、瑞丽江中下游河段的水流泥沙实测资料对该河段水流挟沙能力进行了初步探讨。     

潮流和波浪作用下悬移质挟沙能力研究评述

本文对国内外有关潮流和波浪作用下悬移质挟沙能力的研究成果进行了全面系统总结和分类，分析各类挟沙能力公式的优缺点。最后，指出只有系统地研究床面泥沙交换的微观机制，引入新的理论和方法才能使潮流和波浪作用下挟沙能力的研究取得较大的进展。     

黄土坡面地表径流挟沙能力研究综述

地表径流挟沙能力是研究黄土坡面侵蚀演变和坡面侵蚀产沙预测预报的基本参数,对坡面侵蚀控制具有十分重要的意义。本文在对国内外坡面地表径流挟沙能力的相关研究进行分析总结的基础上,提出了黄土坡面地表径流挟沙能力研究中急需解决的一些关键问题。     

喀什噶尔河灌区阿瓦提干渠挟沙能力时空变化分析

以喀什噶尔河灌区阿瓦提干渠为例,在进行研究方案及研究方法分析的基础上对影响干渠水流挟沙能力的主要因素进行分析探讨.结果 表明,阿瓦提干渠水流挟沙能力主要受水流流量、渠道床面宽、含沙量及悬移质泥沙中值粒径、灌溉期(季节)等因素的影响,呈现出距离泵站出水口越近挟沙能力越大;春灌期挟沙能力小,随着灌溉的持续进行,挟沙能力持续...     

黄河干流河道输水量与输沙量关系研究

在系统回顾已有河道输水输沙特性研究成果的基础上,从张瑞瑾水流挟沙力公式入手,引入来流含沙量的概念,推导出河道输水量与输沙量关系式。采用实测资料分析,分别得到了黄河干流河道兰州至利津站不同河段输水量与输沙量关系式,相关关系较好。黄河干流各河段输水量与输沙量关系特点的分析表明：兰州-石嘴山和潼关-利津河段受大型水利枢纽运行影响较大,石嘴山-头道拐与头道拐-潼关河段分别受比降变化和支流入汇影响较大;随着河道水流含沙量的增大,输水量对输沙量的影响逐渐减小。     

黄河下游引黄灌区土地沙漠化研究

黄河下游引黄灌区有13条大型骨干排水河道。自20世纪60年代复灌以来,由于引黄灌溉面积不断增加,大量引黄泥沙流入农田,加上降雨地表侵蚀,致使泥沙不断积累,土地沙化现象严重,直接影响着当地工农业生产的发展。从灌区水沙平衡人手,建立引黄退沙、降雨地表侵蚀计算数学模型;以近期引黄水沙资料为基础,定量计算泥沙的区域分配规律,预测土地沙化发展演变趋势,为黄河下游工农业生产发展提供参考依据。     

黄河干流河道输水量与输沙量关系研究

在系统回顾已有河道输水输沙特性研究成果的基础上,从张瑞瑾水流挟沙力公式入手,引入来流含沙量的概念,推导出河道输水量与输沙量关系式。采用实测资料分析,分别得到了黄河干流河道兰州至利津站不同河段的输水量与输沙量关系式,各式的相关关系均较好。黄河干流各河段输水量与输沙量关系特点的分析表明:兰州-石嘴山和潼关-利津河段的该种关系受大型水利枢纽运行影响较大,石嘴山-头道拐与头道拐-潼关河段的该种关系分别受比降变化和支流入汇影响较大;随着来流含沙量的增大,自动调整作用使各河段的该种关系中输水量对输沙量的影响逐渐减小。     

流量变化对黄河下游河道演变影响

作者通过对1958、1964、1973、1985及1997各年黄河下游花园口、高村、艾山、利津水文站逐日平均水文资料的流量级分析,得到花园口、高村、艾山、利津水文站日均造床流量1958年为3400～4400m3/s;1964年5300～5600m3/s;1973年为2700～3300m3/s;1985年有两个峰值,分别为1900～2000m3/s和3800～4500m3/s;1997年仍有两个峰值,花园口和高村水文站为680～740m3/s和1900～2800m3/s,艾山和利津水文站为200～250m3/s和510～820m3/s。将上述结论与对实测资料的分析相结合,得到造床流量明显下降及较大日均流量(＞2000m3/s)出现频率大大减少甚至不再 出现是黄河下游小流量输沙、河道淤积、“小水大灾”的根本原因。     

引黄灌区用水水平分析与评价

通过分析影响引黄灌区用水水平的因素，建立了用水水平评价指标体系，运用多层次灰关联综合评价和模糊综合评判两种方法，分别建立了引黄灌区用水水平评价模型，并以黄河下游引黄灌区为例，对用水水平进行了分析评价。     

黄河下游主槽恢复目标研究

维持黄河下游主槽断面良好的形态和大小对保障河道的排洪输沙功能至关重要,而平滩流量是一个能够综合反映主槽形态和大小的指示性因子.本文利用实测水文数据,分析了非漫滩情况下流量-流速关系,认为在非漫滩情况下,尽管平滩流量越大,洪水输沙效率越高,但当平滩流量大于5 000～5 500m3/s后,其单位水量的输沙能力增加甚微;而且,从与未来洪水相适应角度,下游平滩流量也不宜大于5 000m3/s,否则将降低其输沙效率.文章还分析了不同平滩流量对排泄设防大洪水的影响,认为平滩流量达4 000m3/s以上才可基本满足防御大洪水的要求,应作为平滩流量下限.基于此,文章建议将"平滩流量4 000～5 000m3/s作为黄河下游健康主槽的标准.进一步分析了下游汛期水量与主槽的响应关系,认为小浪底水库拦沙期结束前下游平滩流量恢复目标宜为4 000m3/s左右.     

三义寨灌区沉沙条渠延长使用年限措施研究

根据多年观测结果,应用泥沙运动力学原理,对三义寨引黄灌区沉沙条渠泥沙淤积分布规律进行分析,提出缩短条渠、沉沙区下移、变池为渠等工程措施,最大限度利用剩余堆沙空间,延长条渠使用年限;采用引黄灌区现有泥沙制品、泥沙农田化科研成果,实施泥沙利用项目,加强堆沙高地风沙灾害控制与治理,实现沉沙条渠长久可持续运行。根据研究成果,三义寨灌区沉沙条渠使用年限至少可延长15 a。     

黄河下游低含沙洪水的冲淤特性兼论艾山-利津河段不淤临界流量

黄河下游上、下河段河道形态迥异,同流量输沙能力上段大,下段小。观测表明一定流量的低含沙洪水,就全下游来说可以产生冲刷,但对下段(艾山以下)来说往往发生淤积。本文通过实际资料分析了下游河段的排沙比关系及不同来沙条件下泥沙冲淤强度等规律,并利用下游低含沙水流挟沙力关系,深入分析了艾山—利津河段不淤临界流量。结果表明这段河道不淤流量不仅与来水含沙量有关,还与河口段淤积延伸对艾山—利津段水面比降有顶托作用有关。     

黄河下游河段平滩流量计算及变化过程分析

黄河下游不仅断面形态复杂,而且主槽形态特征及过流能力沿程变化较大。因此采用河段平均的特征变量来描述主槽形态及过流能力更具有代表性。本文提出了基于对数转换的几何平均与断面间距加权平均相结合的方法表示河段平均的主槽特征变量,计算的河段平滩宽度、水深、面积及流量恒满足水流连续条件。采用该方法计算了1960-2006年中典型年份花园口至高村游荡河段的平滩流量。结果表明河段平滩流量能从总体上综合反映游荡段主槽的过流能力,且其变化幅度远小于断面平滩流量。分析了河段平滩流量与所在河段冲淤量的关系,并建立了河段平滩流量与进口断面两年平均的汛期流量及来沙系数的相关关系。计算了近期黄河下游各河段平滩流量的变化过程,所得结果较好地描述了平滩流量在高村至艾山河段较小,在其上游游荡段及下游弯曲段相对较大的驼峰现象。     

黄河泥沙特性及对水环境的影响

泥沙是黄河来源面最广的非点源污染物，对排入黄河的污染物具有显著的吸附效应，成为污染物的载体，对黄河水环境产生了很大的影响、文中研究了黄河泥沙的颗粒级配、矿物组成、化学组成、有机质含量、pH值、界面效应和电化学性质等特性，分析了黄河泥沙对水环境影响的双重性，阐述了黄河泥沙对水环境监测、水环境质量评价以及水污染预测与控制的影响。