黄河口演变对下游河道反馈影响的计算研究

利用适合于黄河下游河道和黄河口水域的一、二维连接泥沙数学模型，计算研究了黄河口演变、入海流路的淤积延伸对下游尾闾河道的反馈影响。通过比较考虑和不考虑入海流路淤积延伸2种情况的计算水位和淤积量的变化得出：单一的河口延伸对下游河道淤积的影响过程是一个相对较长的过程，需要几年、甚至十几年的发展，影响程度自下游到上游逐渐减弱。     

山洪灾害特性及其防治对策

本文通过山洪及泥石流灾害实例调查,分析了山洪及泥石流灾害的特性,总结了从降雨到灾害形成的5种途径:(1)集中暴雨诱发滑坡体的高速滑动,滑坡体堵塞溪流形成溃决泥石流;(2)集中暴雨诱发陡坡崩塌,崩塌土流动化形成泥石流;(3)溪流河床累积性淤积,水位抬高山洪漫溢;(4)长历时暴雨形成山洪,两岸崩塌后退;(5)人为弃渣或前期松散堆积物在暴雨过程中形成泥石流。由于山洪灾害形成过程不同,成灾范围及其严重性相差较大,必须采取与之对应的防治措施,才能达到预期的效果。     

小开河灌区水沙分布及泥沙长距离输送机理研究

小开河灌区是黄河下游20世纪末扩建改造的大型引黄灌区,经输沙渠把泥沙进行长距离输送,在远离黄河大堤51.3km处修建沉沙池集中处理泥沙.1998年11月通水试运行,2001年底正式运行,工程建成后,输送入沉沙池泥沙占引黄闸进沙量的52.13%,实现了泥沙长距离输送的目标.本文首先介绍了小开河灌区工程建设及运行情况,10年来灌区水沙分布,针对泥沙长距离输送机理问题,研究分析了小开河灌区渠道特性、长距离输送特点和输沙渠冲淤规律,提出输沙渠泥沙垫底淤积量概念和基本冲淤平衡水沙条件.     

淤地坝卧管的改进研究

淤地坝是黄土高原地区治理水土流失的重要措施,而放水建筑物是拦沙、排水、淤地、造田的重要保证。卧管是被广泛采用的一种放水建筑物,本文对卧管放水孔进行优化改进研究,提出了改进方案,提高了泄水能力,保障了坝地稳产保收,对于改进淤地坝设计具有参考价值。     

黄河中下游大型水库对下游河道的减淤作用

本文采用泥沙数学模型分别对小浪底水库单独运用以及小浪底与古贤水库联合运用的20个可能运行方案条件下,黄河下游河道的冲淤过程和发展趋势进行了计算研究。结果表明,在黄河上修建大型水利枢纽工程对减轻黄河下游河道淤积,遏制河床抬升具有明显作用。结合三门峡水库运用以来的实测资料,分析了大型水利枢纽工程运用与下游河道演变的内在规律,建立了小浪底水库出库水沙与下游河道泥沙冲淤的量化关系,给出了维持下游河道冲淤平衡的临界条件,为通过大型水利枢纽工程运用来减轻黄河下游河道泥沙淤积提供科学依据。     

河床枯萎的临界阈研究

本文首先从河流地貌临界学说的观点出发, 解释了河床枯萎的概念. 然后, 以黄河下游近期河床演变特性为例, 阐释了河床枯萎的机理以及由此带来的"小水大灾"效应, 研究了造床流量、河相关系在新的水沙条件下的变化规律, 提出了枯萎造床流量的概念. 最后, 运用河道水沙数学模型, 初步探求了黄河下游河道萎缩的外部临界阈值.     

鄱阳湖与长江关系及三峡蓄水的影响

通过机理研究,结合实测资料分析,说明了鄱阳湖河相与湖相的分界水位,阐明了长江干流来流对湖口出流的顶托作用,并给出了湖口出现倒流的条件,得到了鄱阳湖对洪水的调节作用系数,初步理清了鄱阳湖与长江干流江湖相互影响规律。分析了三峡水库蓄水期的影响及鄱阳湖的枯水特性。三峡水库运用初期,其蓄水的前半段时间,鄱阳湖向长江干流多补水量23亿m3,后半段少补水量11亿m3。三峡水库运用30年后,在河道冲刷、可补水量减少和蓄水的共同作用下,鄱阳湖的枯水季节相当于提前了1个月左右。本研究对认识江湖关系及鄱阳湖治理具有重要意义。     

GeoWEPP在黄土高原地区应用的适用性评价

WEPP模型是由美国农业部组织开发的土壤水蚀预报模型,研究从两方面来探讨流域版GeoW EPP在黄土高原地区应用的适用性:①GeoWEPP模拟时输入的基本气象参数精度检验;②GeoWEPP对流域侵蚀产沙模拟的精度评价.结果表明,由WEPP模型CLIGEN气候发生器生成气象数据不仅较好反映了实测值,而且精确表达了普通或极端天气的实际分布;GeoWEPP对黄土高原流域径流和输沙进行模拟,模拟值与实测值的绝对误差小于30％,相关系数大于0.90,Nash-Sutcliffe系数大于0.80,模拟值较好反映了实测值.     

三峡水库运用对荆江河道及三口分流影响研究

三口河道是分流荆江水沙入洞庭湖的通道,自20世纪50年代,受自然条件改变及人类活动的影响,三口河道不断衰退。三峡水库运用后,拦截了大部分上游来沙,改变了长江中下游水文泥沙情势,三口河道进入新的调整周期。本文基于水文泥沙实测资料,分析三峡水库运用后荆江和三口河道冲淤及分流变化规律。研究结果表明,三峡水库蓄水以来,由于三口河道与荆江河道均发生冲刷,三口分流能力尚未发生明显改变,近年长江径流量减小及流量过程的改变是三口分流分沙量减少的主要原因。     

泥沙输移比尺度依存及分形特征

泥沙输移比是连接流域地面侵蚀与河道输沙的纽带,是反映流域侵蚀产沙及输移能力的指标,对正确评价水土保持减沙效益与生态建设宏观决策有重要意义。本文基于对国内外泥沙输移比研究的系统梳理,探讨了流域泥沙输移比的尺度依存及分形特征。分析认为：泥沙输移比在其内涵中深刻体现了对尺度的标定;国内外不同区域内流域泥沙输移比具有尺度依存性,并有严格的尺度域;泥沙输移比可以由分形维数来定量描述,即由1km2左右的典型流域单元的泥沙输移比值和流域的分形维数来建立尺度上推或下推的测算模型。本研究结果明确了泥沙输移比研究不能割裂“尺度性”这一学术认知,并为泥沙输移比尺度效应及转换研究提供了新的思路。