刍议黄河下游引黄泥沙治理及发展趋势

在总结分析黄河下游引黄灌区近40年来泥沙处理的主要方针和泥沙公布状况的基础上,客观评价了当前及今后灌区泥沙治理环境,分析了黄河下游引黄灌区泥沙治理及分布的主要发展趋势。认为在渠首自流集中沉沙的优越条件日渐丧失的条件下,今后引黄泥沙将主要采取浑水灌溉,远距离输沙及分散沉沙的处理方式,黄河下游悬河的现状及古黄河冲积区洼地的存在为这种处理方式提供了前提。提出了结合黄河大堤淤背处理引黄泥沙的设想,开阔了泥沙治理的视野。     

巴山干渠渠首闸门埋件设计与施工的改进

巴山干渠渠首工程位于新疆阿勒泰市境内。它修建在额尔齐斯河支流克兰河下游河段,北距阿勒泰市区60km。此处河床比较开阔,坡降平绥。巴山干渠位于河床左岸,正常设计流量5m~3/s,加大流量6.5m~3/s。本渠首为一低坝壅水的引水工程,担负南岸台地上5万余亩草场灌溉任务。枢纽工程从左至右依次为进水闸两孔、冲砂闸两孔、实用堰型滚水坝48m及人工岛。人工岛在主河槽右岸,分别与滚水坝硬河床漫滩相连,再向右洪水漫滩比较开阔,本工程按50年一遇洪水设计,设计流量200m~3/s(此时洪水仍在主     

黄河下游二级悬河问题及其治理

小浪底水库首次调水调沙期间，错过了治理二级悬河的大好时机。二级悬河的形成是人类活动侵占河道，限制水流游荡的结果，二级悬河的形成和发展，改变了黄河下游防洪工程的抢险格局。淤高滩地和刷深河槽是治理二级悬河的基本途径，移民建镇是治理二级悬河的必要措施。今后的治理要与降低潼关高程、三门峡水库运用方式、小浪底水库调水调沙、下游宽河道整治等方面有机地结合起来，利用高含沙洪水的漫滩淤积从整体上根本改观二级悬河的严峻局面。     

黄河宁夏某河段减沙渠首设计及其数值模拟

为解决沉积物在引水渠中积聚，对供水系统产生不利影响，渠首设计分流排沙系统，可提升用水效率。根据黄河宁夏某河段实测资料，采用二维数值模拟，基于MIKE 21软件构建黄河宁夏某河段二维水动力模型和泥沙模型，模拟两种不同工况下渠内含沙量。研究结果表明，引水渠改变了河流水动力学要素平衡状态，直接引水渠(工况1)水流动力轴线向凹岸摆动了46.6 m，渠道平均含沙量为0.6 kg/m³，最大含沙量为0.89 kg/m³；减沙引水渠(工况2)水流动力轴线向凹岸摆动了62.6 m，渠首流速居于0.2～0.4 m/s，渠道平均含沙量为0.2 kg/m³，最大含沙量为0.6 kg/m³。工况2渠内含沙量各位置均低于工况1，工况2可有效降低渠内泥沙沉积。因此，工况2渠首设计方式可改善引水渠泥沙沉积问题，提升取水系统的耐久性。     

汛期横江入流对向家坝一期围堰河段水位的顶托影响

为保证向家坝一期围堰工程汛期安全度汛,时汛期横江入流的向家坝一期河段水位的顶托影响进行了研究.研究时首先采用实测资料对横江洪水的顶托影响进行分析,在此基础上,采用BP神经网络对不同横江来流下向家坝水文站的水位变化进行预测,给出向家坝水文站的水位壅高幅度.结果表明:横江洪水对向家坝河段水位顶托影响主要发生在金沙江洪水过程的涨水段,一期围堰修建后向家坝水文站受横江来水顶托影响主要发生在屏山流量为8 OOO～17 000 m3/s,且横江流量大于1 000m3/s时的范围内,其水位壅高幅度一般在0.44～1.5 m范围内变化.     

簸箕李引黄灌区扩大泥沙环境容量的水沙调度措施

簸箕李引黄灌区采用集中沉沙、以挖待沉的处理泥沙方式。经过近 40年运行 ,渠首两侧泥沙大量堆积 ,环境泥沙容量急剧变小 ,清淤弃沙渐趋困难 ,严重影响灌区总体工程效益的发挥。而下游干支渠道两侧几乎无清淤泥沙堆积。通过分析泥沙分布状况 ,找出泥沙在渠道中淤积的推进方式 ,提出在不改造工程的前提下扩大灌区泥沙环境容量的对策 ,即渠首减淤水沙调度     

影响界牌河段江心洲洲头低滩演变的因素分析

处于自然演变状态的分汊型河道江心洲洲头一般会有洲头低滩的存在,洲头低滩通常是航道边界的重要组成部分。当洲头低滩形态完整时,航道状况往往较好;当低滩低矮分散时,航道条件变差甚至会出现碍航状况。选取界牌河段新淤洲洲头低滩为例,并结合其他河段的资料,分析了洲头低滩的演变特点,影响因素以及决定低滩不同部位冲刷强度的水动力条件指标。结果表明,与江心洲相比,洲头低滩演变更加剧烈,生成到消失的周期更短;来水来沙条件和河道地形条件是影响低滩冲淤演变的首要因素;低滩不同部位的稳定取决于当地水流动力条件与床面泥沙抵抗起动能力之间的对比,当地流速U与床沙起动流速Uc比值的大小决定了冲刷强度的大小。     

水沙变化条件下黄河宁蒙河段冲淤演变特征

本文采用实测资料分析的方法,研究了水沙变化条件下黄河宁蒙河段冲淤演变特征,研究结果表明:1986年龙羊峡水库运用后,调节径流泥沙,改变了出库流量过程,使得进入黄河宁蒙河段年均水沙明显减少,年内分配发生变化,洪峰流量大幅度减小.水沙变化导致黄河宁蒙河段同流量水位抬升,河床持续抬高,主河槽淤积萎缩,过流能力降低,说明了水库运用会对下游干流河道冲淤演变带来负面影响.     

黄河河龙区间洪水泥沙关系分析

【目的】深入了解近年来黄河泥沙变化规律,保障引黄工程的安全运行。【方法】对2006—2015年黄河吴堡、龙门水文站洪水特征资料进行了分析研究,【结果】月最大含沙量大于10 kg/m~3时段集中在3月桃花汛和汛期(6—9月),汛期泥沙量远大于3月水平,同期龙门站最大含沙量水平高于吴堡站;洪水过程径流总量与含沙量相关性并不显著;河龙区间上下游泥沙输移过程存在一定相关性,但龙门站较吴堡站更多呈现自然河道属性。【结论】黄河突发增沙原因不只局限于洪水激增,黄河调水调沙等人类活动对水流携沙突增影响不容忽视。不同水文站局部性暴雨所形成的短历时增沙现象的水文系列过程呈现随机性。     

热带岛屿南渡江洪水归槽影响下防洪能力分析

流域内修建堤防可以抵御洪水侵害,但堤防修建易引发洪水归槽,导致用于洪水灾害风险评估的洪水序列失去一致性,防洪堤的防洪能力受到影响。采用水文变异诊断系统和变化环境下基于小波分析的非一致性水文频率计算方法,结合南渡江三滩站1956-2013年的实测年最大流量序列,对受归槽洪水影响下南渡江的堤防防洪能力进行分析。结果显示,洪水归槽影响下,引起下游断面涨水过程和洪峰流量增大、水位增高,洪水发生的频率和量级发生了较大的变化,南渡江上游龙州河堤防的防洪能力有所降低。当安全超高在1.0~2.0 m变化时,其堤防可以抵御的洪水标准从过去条件下的10~18年一遇,降到现状条件下的3~6年一遇。     

基于遥感影像的黄河下游游荡段河势演变分析

为了研究小浪底水库运行后黄河下游游荡段河势演变情况，选取黄河下游游荡段2001-2020年近20年的Landsat卫星遥感影像图片，基于ARCGIS和ENVI软件采用边缘提取算法提取河道水边线及修正归一化差异水体指数（MNDWI）法提取水体，分析汛期河道水面宽度、汛后主流位置、汛后心滩数量等特征指标。结果表明：(1)小浪底水库运行后，经过20年的冲淤调整，黄河下游游荡段河势在汛期得到明显改善，主流基本归顺；(2)该河段河型没有明显变化，汛期水面宽度随流量同增同减，总体上逐年变宽，但夹河滩-高村河段水面宽度由于河道整治工程的控制较为稳定；(3)采用MNDWI法对水体的智能化提取，发现主流摆幅呈现3种规律：(1)主流位置基本不变(2)主流位置向同一个方向移动(3)主流位置迁徙不定；(4)心滩数量与流量呈负相关，总体上在2001-2007年逐年减少，2007年达到最小值13个，2007-2015年逐年增多，2015年达到最大值58个，2015-2020年又逐年减少，同时在河道河型突变位置也会发生变化。河势调整会改变河道整治工程的有效性，同时也会对滩区群众的生产生活造成影响，因此需要加强黄河下...     

圆中环沉沙排沙过滤池沉沙冲沙特性试验研究

介绍一种新型水沙分离装置圆中环沉沙排沙过滤池的初步研究成果。圆中环沉沙排沙过滤池是一种新型的低耗水率、处理泥沙范围广泛的水沙分离装置。通过物理模型试验,模拟了在流量1m3/s,输沙率1.43g/s工况下的运行效果。实验结果表明,装置运行约43小时达到必须泄空排沙的极限状态,冲沙耗水率约为1.9%;冲沙道平均流速为0.51-2.75m/s,池内永久淤积沙质量约占总沉积质量的2%。同时分析了影响冲沙效率的主要因素,为装置的推广应用提供了理论依据和经验。     

扩散波洪峰流量演算模型研究

洪峰是洪水过程最重要的特征,但对洪峰要素进行单独演算的方法迄今尚不多见。基于扩散波洪峰沿程衰减的特性,通过洪峰条件下对其特征方程组的演变和简化,将扩散波方程中习用的对扩散系数μ和波速c的线性化调整为对不同洪水峰型的线性化,从而获得简易的洪峰流量演算模型。该模型计算简便,参数物理意义明确且易于定量,经黄河夹河滩至利津共5个河段的6次实测洪峰流量资料验证,演算相对误差几乎均在±10%以内,成果令人满意。模型在一定程度上丰富了现有洪水演算方法,特别在演算目标单一或洪水过程资料不足的条件下,有值得期待的实用价值。     

水电站水库泥沙淤积的二维数学模型

通过二维数学模型模拟水电站水库泥沙淤积情况,模拟河段起于大坝上游约600 m,止于大坝下游约400 m.计算断面在1∶2 000地形图上剖分20个库区大断面,断面平均间距500 m,并通过模型试验论证数学模型模拟水库泥沙淤积变化可行性.结果表明:水库泥沙淤积形态为三角洲淤积形态,水库运行历时1 a,三角洲洲头不断地向下游前进,最终到达坝前,坝前泥沙淤积高程达1 347 m,而水库泥沙淤积则向库尾高边滩发展,“翘尾巴”现象明显.水库运行1 a后,排沙比均稳定在90%以上,水库冲淤达到平衡后,采用“蓄清排浑”的运行调度方式冲沙,在泄洪冲沙底孔前形成冲刷漏斗,漏斗为三维形态,漏斗顺水流方向坡降约为1∶5.0~1∶7.0,侧向边坡约为1∶3.5~1∶4.5.取水口基本在冲刷漏斗范围内,能保持取水“门前清”.泥沙淤积的数学模型与模型试验成果基本吻合,数学模型模拟水库泥沙淤积变化可行的.     

黄河浪店泵站取水防沙水工模型试验

在动床模型试验中,根据黄河浪店水源工程引水闸前设计高水位347.70 m及低水位347.34 m,相应斜坡沟流量为821 m3/s及337 m3/s,对可能出现的各种含沙量条件下运行时闸前后的水流流态、流速分布、含沙量及粒径的分布以及闸前后的河床冲淤变化、拦沙设施的拦沙效果等进行了试验观测,并对浪店泵站取水防沙水工模型试验所测资料进行整理分析。结果表明:在一定水位条件下、水流含沙量不高时可以冲刷形成汊道,为不同时期水泵成功取水进行灌溉提供正确的操作方法。     

对黄河滩区生产堤的思考

黄河下游滩区生产堤对防洪造成了一定影响,留存还是废除,再一次成为黄河下游防洪与减灾决策的焦点。很多专家、学者及政府领导对生产堤问题提出了许多不同的观点：一是废除生产堤;二是对生产堤维持现状;三是按一定标准对现有生产堤加高、加固或对生产堤进行统一规划、重新建设等。通过分析生产堤的存在对滩区群众生产和生活、河道泥沙输移、河床演变、洪水演进与预测、堤防与河道整治工程的影响等,进而综合分析生产堤存在的利弊,并给出了处理生产堤的途径,即全面、彻底废除生产堤加滩区淹没补偿方式,在中水河槽塑造出来且政策补偿得以兑现后,生产堤必须全部破除。     

深溪沟水电站泥沙模型试验研究

针对深溪沟水电站泥沙淤积问题进行了相应的物理模型试验研究。在验证厂前导沙坎拦沙效果的基础上,分别研究了在电站正常运行结合泄洪冲沙以及关闭电站敞泄拉沙2种枢纽调度方式下的库区泥沙淤积物的冲刷效果。试验结果表明:关闭电站敞泄拉沙时库区泥沙淤积物被大量冲刷,河床高程明显降低,尤以来流量6 290 m3/s和3 300m3/s 2个级别的冲刷效果最好。     

宁夏黄河水浊度与含沙量关系分析

黄河因泥沙含量高而闻名于世,相对于传统的含沙量测量,目前浊度测量方法及设备自动化高、价格便宜、操作方便。虽然黄河沙含量与浊度的物理定义不同,但在工程实践中仍有较多的含沙量以浊度数据来替代表示。通过青铜峡站、宁东水库和引黄灌区干渠为样本,开展特定水沙条件下浊度与含沙量率定关系分析。研究结果表明,对于浊度范围在2~20 NTU、含沙量范围在0.000 06~0.009 kg/m3,两者没明显的相关关系;浊度范围在200~11 000 NTU、含沙量范围在0.06~16 kg/m3,存在高度相关性。     

山东刘庄引黄灌区放淤改土的经验

<正> 一、 概况 黄河下游由于河床淤积、决口改道和侧渗的影响,形成了600多万亩沙荒低洼盐碱地,历来农业生产面貌落后,群众生活贫苦。刘庄灌区地处黄河背河洼地,全灌区24万亩耕地中有11.5万亩盐碱地,4万亩涝洼地,2万亩沙薄地。自1965年复灌以来,在发展引黄灌溉的同时,因地制宜的采取了放淤与改土、沉沙与淤改相结合的措施,到目前为止,淤改面积达14.5万亩,全灌区粮食产量由196斤/亩提高到800多斤/亩,农业生产逐步发展,效果十分显著。     

基于MIKE11的山丘区小流域洪水演进模拟与分析

以历城区柳埠镇所在3个小流域为研究对象,选用MIKE11模拟软件建立了一维河道沿程洪水演进模型[1],完成了不同量级洪水的演进过程模拟与分析。拟定了五种不同的洪水模拟方案,并对不同设计方案下的洪水的演进过程进行了模拟,得出了不同量级洪水沿程水面线动态结果、各断面洪峰流量及淹没水位结果和各断面淹没水深结果。结果表明:模型对山丘区小流域洪水演进过程整体模拟效果可信,可应用于实际山丘区小流域的预警指标的计算分析中;模型模拟结果符合河道洪水演进规律,可为该地区防洪评价及预警工作提供一定的数据支撑和参考依据。