黄河口水下地形等深线的提取及其演变分析

水下地形等深线是水深常用的表达方式,可以反映某一水下区域整体地形情况,传统的水下地形等深线的提取方法都是采用已有的软件进行手工操作,自动化程度较低.本文基于黄河口水下地形监测点数据,采用ArcGIS Engine二次开发组件和C#语言相结合的方法,实现了黄河口口门近海区域典型年份水深线的自动提取,在此基础上,对黄河口新口门附近水下地形的冲淤演变特征进行了研究,结果表明:黄河口清水沟流路自1996年改走清8汊河已10余年,黄河口新口门附近的海域由于入海泥沙的沉积扩散,海域地形发生了非常大的变化,黄河口新口门水下地形呈椭圆形分布,椭圆长轴不超过15km,短轴不超过10km,说明黄河入海泥沙的沉积分布,除了新口门的大量淤积和老口门的剧烈冲刷外,其余大部分区域的冲淤厚度都在1m以内.     

黄河口清8汊河海域冲淤变化分析

总结了清8改汊前后的水沙变化及特点，分析了新口门附近不同等深线的冲淤变化和拦门沙纵断剖面冲淤变化的特征，认为：①清8改汊后，来水来沙不平衡，水沙集中在汛期8、9两个月的1-2次洪水中；②浅水区等深线的推进距离大于深水区，并且不同等深线向海中推进的形状均为由曲变平；③清8改汊后尾闾河道主槽产生了一定距离的溯源冲刷，到2002年汛后拦门沙还未形成；④口门前缘海岸线不甚突出，河道滩槽高差较大，水流入海畅通，输沙状况良好。     

黄河口及三角洲冲淤演变计算原理及方法

针对多沙的黄河口，建立了一套二维动边界河口及三角洲冲淤计算数模。数模中考虑的动力因素包括径流，潮流，风吹流、波浪、絮凝及动床阻力等。它基本上能反映多潲的黄河口冲淤演变频繁的现象。     

小浪底水库运行以来黄河口演变分析

小浪底水库运行以来,黄河口来水来沙减少,与1976-1996年平均年水量261亿m~3/a、年沙量6.5亿t/a、平均含沙量25kg/m~3相比,2002年调水调沙以来,黄河口来水量减少27%、含沙量减少68%,致使河口感潮段从1976-1996年的淤积,变化为调水调沙以来的冲刷,冲刷速率为34m~3/a·m。河口延伸速率从1976-1996年的1.4km/a降到小浪底水库运行以后的0.3km/a,但远离行河口门的海岸蚀退。建议减少进入黄河口的沙量,或者来沙量较大时,把泥沙分散到三角洲整个蚀退海岸和洲面以抬高洲面高程,可以达到降低行河河口延伸速率、降低防潮堤前海岸冲刷速率、改良盐碱地、改善三角洲海域生态等目的。     

黄河口冲淤演变仿真系统的设计与实现

利用系统动力学方法,结合动态系统建模与系统仿真方法,建立了具有河嘴形态预测、冲淤点预测、水深变化预测等功能的黄河口冲淤演变仿真系统.根据2004年的实测资料,对2005年的黄河口冲淤演变情况进行预测,预测结果与实测资料吻合较好.     

黄河口冲淤演变动力学仿真模型构建

尝试将系统动力学方法用于黄河口冲淤演变研究,对黄河口实测资料进行处理,分析了冲淤演变影响因素,确定了冲淤演变系统的边界.引入辅助中间变量,分析河口冲淤演变系统动力学因果关系;并引入水平变量、流速变量、信息流等因素,构造更加深入的系统行为关系,从而更加完整、具体地描述系统构成、系统行为和系统元素相互作用机制的全貌.     

清8汊河河道冲淤变化预测

介绍了清8汊河的流路情况,阐述了清8汊河概化河长方案设定的原则,并采用泥沙数学模型预测了各方案达到改道标准的时间和西河口以下河长,得到了防洪规划时应选择方案的冲淤量和设计洪水水面线。结果表明,本次计算成果是比较合理的,可作为黄河口防洪工程可行性研究的设计依据。     

近30年台州浅滩及其邻近海域海床演变特性分析

利用1983、1988、2004和2011年4个典型年份水下地形数据,综合分析了台州浅滩及邻近海域近30a来岸线和海床演变的特点,并分析了其冲淤的主要动力机制。结果表明:台州浅滩及邻近海域海床整体上较为稳定,目前呈微冲态势;台州浅滩淤涨速率加快;浅滩前沿海域及口门附近深槽冲刷加剧。由于长江入海泥沙的减少,台州湾两岸促淤围涂工程对泥沙的拦截、岸线缩窄后束水作用引起的挟沙能力加强、龙口闭气取土工程对中、低潮滩泥沙的利用,是台州湾目前呈微冲态势的主要影响因素,而人工促淤和围涂工程是台州浅滩淤涨加快的主要原因。     

水沙过程变异条件下黄河口拦门沙的演变响应与调控

1986年以来,黄河口的来水来沙过程发生了变异,黄河口拦门沙的发育演变经历了复杂的响应过程,对黄河口演变产生了很大影响。本文采用实测资料分析和理论探讨相结合等方法,揭示了黄河口拦门沙区水沙变异特征,分析了黄河口拦门沙的演变响应过程,概化出了黄河口拦门沙立体动态演进模式,探讨了黄河口拦门沙演变响应机理,提出了黄河口拦门沙淤进与蚀退的水沙调控临界指标,为新形势下黄河口拦门沙的治理提供科学的依据。     

黄河口汊1-汊2河段河势演变分析及治理

对黄河口汊1—汊2河段河势演变情况进行了分析,认为该河段冲淤变化较大,特别是2002年调水调沙以来河势演变明显,河道冲刷塌岸严重,对孤东浮桥及北顺河路构成威胁,改汊点弯道仍向右岸逐步发展。建议应尽快分析研究河势发展趋势,及时采取工程措施加以防护。     

关于黄河河口问题的思考

围绕黄河河口流路安排、河口生态环境保护等方面的问题进行了分析。认为：河口流路安排的核心问题是如何处理好河口地区防洪、经济发展和生态环境保护之间的关系；长期固定人海流路不利于保障河口和下游防洪安全、不利于生态环境保护，解决途径是有计划地使人海流路摆动。来水来沙量的减少、河口附近海域条件相对较好、人类已经探索出一些控制河口淤积的措施、防洪工程建设的加强等为稳定流路提供了条件，延长清水沟流路的使用年限是可能实现的，但要充分认识“少水少沙”条件下河口河道仍然会严重淤积的事实，充分认识河口各种减淤措施的可能潜力和局限性。如何保护好河口地区的生态环境，是黄河水资源未来能否在河口得到优化配置的核心，为此，要研究人类希望保障和可能保障的生态环境规模和目标、生态恢复到相应目标最少需要多少淡水等课题。河口地区经济发展模式必须建立在水资源紧缺的基础上，把生态环境保护放在十分突出的位置。只有实现人与自然和谐相处，才能保障经济社会的可持续发展。     

黄河口河道的大型变迁 一

本文在分析了50年代以来黄河口各次大型变迁的性质、条件以及对河口形势和河道的影响后认为:考虑河道冲淤性质必须分清是水流变化引起的还是河口变化引起的;1953年并汊引起强烈冲刷是河道长期分汊形成三角堆积体的结果;来水条件、河道条件和海域条件共同塑造河口形势;河道散乱分汊,不适当改道对河口形势危害很大;清水沟改道不能以河口淤坏为理由等。同时还提出了分汊段平均河长、汊道河相、时段水流造床能量、断面形态指标等表达式。     

2002年黄河调水调沙试验河口形态变化

近年来黄河河口水沙条件基本处于维持不断流状态，汛期非汛期界限已非常不明显，河口形态变化基本特征发生明显改变。调水调沙试验前河口径流作用微弱，河口沙嘴长时间主要受潮流侵蚀作用逐渐向临界平衡状态调整。但是2002年7月调水调沙试验河口有一个14天的0．664亿t泥沙人海口门快速堆积过程，河口形态又形成一个不稳定的快速堆积状态。本文通过2001年6月与2002年7月两次拦门沙测验地形与相关水文资料，计算输海泥沙的数量及其分布，分析了该次调水调沙试验后河口形态特征变化。     

黄河口水沙变异特征研究

根据利津水文站的实测水沙资料,分析了1950年以来黄河口水沙的变化特征。结果表明,1986年以来进入河口的水沙量、水沙年内分配和年际变化、水沙搭配、洪水特性等均发生了特征性变异,即枯水枯沙年连续出现时间长,年际变幅减小;10月份水沙特征已接近非汛期,洪峰流量逐年减小;汛期约50％的时间、全年有72．8％的时间流量小于500m^3／s;小流量级径流量和挟带泥沙量比例增大,大流量级径流量和挟带泥沙量比例减小;输水流量级已由2000m^3／s以上降到了1000m^3／s以下,3000m^3／s以上流量级输沙比例减幅达43．35％。     

黄河口水沙变异及尾闾河道的萎缩响应

1986年以来,进入黄河口的水沙过程发生了变异,尾闾河道逐渐萎缩,河道泄洪能力降低,对黄河防洪安全构成了极大的威胁。本文依据清水沟流路实测资料,采用对比分析、理论探讨等方法,揭示了黄河口水沙过程的变异特征,分析了尾闾河道萎缩的演变过程,概化了尾闾河道的萎缩模式,探求了尾闾河道的萎缩机理,引入了尾闾河道萎缩的判别指标。     

黄河口海岸演变规律

利用观测资料,总结了在黄河水沙、波浪、海岸工程等因素作用下黄河口海岸的演变规律。研究发现：①黄河三角洲海岸演变不仅受黄河水沙、潮汐、潮流的影响,而且还明显受波浪、海岸工程等因素的影响;②黄河三角洲海岸演变的趋势是朝着垂直于东北强浪的方向发展;③刁口河停止行河后河口海岸蚀退的原因不仅是河流泥沙减少,而且还有海堤在波浪作用下引起的侵蚀。建议：①黄河三角洲社会、经济、生态等规划应给黄河口流路充分的空间,而且黄河口流路安排应遵循“先在三角洲两侧、后在中心”的顺序,这样可以充分利用渤海容沙体积,减缓黄河口淤积延伸对黄河下游河道的反馈影响;②近期把清水沟尾间河道改向莱州湾。     

渭河和黄河下游河道冲淤特性研究

对渭河下游和黄河下游河道冲淤特性的研究情况进行了回顾,利用渭河下游和黄河下游实测资料对从非平衡输沙理论推导出的冲淤临界流量与含沙量关系进行了验证和对比。以此为基础,对河床冲淤特性做出了新的解释,即“相对大水冲刷、相对小水淤积”。按照来水来沙指标流量与含沙量的对比关系,将河床冲淤分成相对大水冲刷区、相对小水淤积区2个大区,或分为清水冲刷区（绝对大水冲刷区）、相对大水冲刷区、相对大小水冲淤临界区、相对小水淤积区、绝对小水淤积区5个小区。     

黄河河口的治理与三角洲地区泥沙的利用

提出了对黄河口地区的形势与河口治理的新认识和小浪底水库修建后河口地区面临的新形势，指出在今后河口治理中，必须结合当地经济发展，使河口治理与泥沙利用相结合，泥沙利用与疏浚相结合，以支持黄河三角洲地区可持续发展。