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。     

引黄节水灌溉泥沙处理方法的探讨

节水灌溉对水源水质要求很高,尤其是喷灌、滴灌要求水流不含沙或含水量很小,本文根据灌区特点,提出了从灌区地形、地理位置出发,探讨了引黄节水灌溉泥沙处理的方法和措施。     

黄河大堤非饱和土边坡渗透分析

利用改进的非饱和土三轴仪,对取自黄河大堤开封段的土样进行了土水特性和渗透性试验,根据试验结果对非饱和土的渗透性进行分析,推导出了适合黄河大堤的渗透函数方程,并应用二维饱和-非饱和有限元渗流分析程序得出洪水时期黄河大堤中的含水量、浸润线的变化、水头分布,为拟定必要的渗流控制和堤坝的补强、加固措施提供理论依据。     

小开河灌区引黄入田泥沙的土壤环境效应

黄河水含沙量大,使引黄灌区在引水的同时也引进了大量泥沙,引黄泥沙既是引黄灌区各种生态环境问题产生的主要根源,也是重要的、有待深入研究开发的自然资源。本文根据对小开河引黄灌区的土壤调查、分析化验与多年工程测试研究等资料,深入分析了通过远距离输沙与浑水灌溉后,引黄入田泥沙对灌区土壤颗粒组成、土壤容重、土壤有机碳及养分状况等方面产生的影响,提出了既有利于引黄泥沙处理,又可以稳定和提高引黄灌区土地质量的具体措施。为引黄灌区合理配置水沙资源,解决灌区引黄泥沙与生态环境恶化问题提供科学依据。     

引黄人民胜利渠灌区水沙分配和淤积分布的现状及其泥沙处理措施

本文系统地整理分析了引黄人民胜利渠灌区1982—1984年三年泥沙测验资料,定量描述了在目前引水引沙条件、工程现状和运行管理水平下,灌区内的水沙分配现状、泥沙淤积分布现状、灌区退水退沙现状及其泥沙颗粒组成分布现状,探讨了形成现状的主要因素和主要特点,指出了灌区现存的突出问题,并提出了可供灌区借鉴的泥沙处理和利用的六项措施。     

黄河断流与引黄灌溉发展之思考

黄河断流不是一个偶然现象,而是流域经济发展对水资源需求不断增长的必然结果,在今后长时间内将会继续存在。黄河断流为引黄灌溉发展带来了新的问题,即引黄水量受到限制,引水保证率降低。对此,应修改完善流域引黄灌溉发展规划,积极引进和推广节水新技术,加强引黄灌区多水源联合运用工程体系建设,重点发展补源灌溉,适当控制自流灌溉,以提高流域水资源调控能力和利用效率。     

泥沙对尊村引黄泵站的危害及其措施

尊村引黄灌区是运城市最大的一座多级提水泵站，近年来，由于水源严重脱流，泥沙大量淤积和泵站设施老化等原因，严重影响了泵站效益的发挥，介绍了泵站存在的问题，分析了泥沙对引黄泵站的影响和危害，提出了有关解决泵站泥沙问题的方案和措施。     

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。     

引黄灌渠泥沙迁移特性与渠道挟沙力模型试验研究

【目的】探索灌渠泥沙迁移特性及泥沙级配的沿程变化规律,找出减少渠道泥沙淤积的方法,保障灌区正常运行。【方法】通过对尊村灌区典型干渠高含沙水流实时监测采样,分析了悬移质泥沙沿程含沙量变化及级配特征,并根据实测数据带入4个典型挟沙力公式,筛选出适合尊村灌区的挟沙力公式,进一步改进得到尊村灌区渠道挟沙力计算公式.同时,通过一干渠改造段实测数据,推求出一干渠冲淤平衡比降计算公式。【结果】不同粒径泥沙的输移特性不同,总干渠悬移质含沙量随来水含沙量的增加而增加,渠道淤积主要与粉粒和砂粒量有关,其中砂粒对来水含沙量的变化表现得最为敏感,而黏粒更多的被水流带走,渠道由非平衡输沙经冲刷、淤积达到冲淤平衡输沙的过程比较缓慢。同时沉沙池能有效地减小引水中砂粒量。二干渠末清淤修缮段依旧存在泥沙淤积问题,一干渠剩余未改造部分,在条件允许的情况下,建议增大比降。【结论】含沙量在2 kg/m3内时,一级站来水量在8 m3/s左右,渠道基本实现冲淤平衡。     

引黄滴灌水源中泥沙表面附生生物膜的分形特征

为了解决灌水器堵塞这个制约引黄滴灌技术应用和推广的关键问题,联合运用扫描电镜测试法和分形理论对黄河泥沙颗粒表面形貌进行了分析,结果表明:黄河泥沙颗粒表面形貌表现为以固体颗粒、微生物及其分泌的黏性胞外聚合物形成的复杂生物膜结构.黄河泥沙颗粒表面具有显著的分形和多重分形特征,简单分形维数虽然能从整体上表征颗粒物表面形貌的复杂性与不规则性,但未能刻画颗粒物局部奇异性的微观特征,而多重分形谱可以定量描述这种复杂泥沙颗粒形貌特征.黄河泥沙借助其巨大的表面积,吸附了大量的微生物,微生物分泌的胞外聚合物质量浓度高达276.08~360.68 mg/L,这就要求在控制引黄滴灌系统灌水器堵塞时,需要从以往单纯考虑泥沙颗粒物本身转变为综合考虑泥沙颗粒和微生物的耦合作用,寻求更为有效的堵塞控制策略.     

黄河下游河道泥沙淤积测验技术分

传统方法河道淤积测验由于作业劳动强度大，需要人员和测量设施多、测量设施维护工作量大及测验速度低而逐渐被淘汰，随着测量技术的发展，以GPS为代表的新的技术将逐渐成为测量的主要方法，它具有测量精度较高，测量数据可以自动采集，不受测量现场通视和天气条件的影响，不需断面基线标志杆等优点。特别是它的测量成果能够自动为有关数字处理软件所利用，对快速发挥测验成果的效益具有重要意义。     

黄河多泥沙水源离心泵站水泵磨蚀

针对段家塬三、四级泵站水泵磨蚀严重,系统地分析了泵站设计运行存在的问题和水泵磨蚀的特点,指出了扬程较高的黄河多泥沙水源离心泵站水泵磨蚀的成因和机理,在此基础上提出了水泵磨蚀防治的五项对策,对高扬程黄河多泥沙水源离心泵站的安全、经济运行有很好的指导作用。     

黄河断流给引黄济青工程带来的困

对黄河断流的特点，现状进行了分析评价，阐述了克服黄河断流的必要性和迫切性，有针对性地提出了解决断流和确保工程持续发展的对策措施。     

多泥沙泵站的机组起动与泥沙处理

以王庄泵站多年的泥沙状况，分析了泥沙淤积的原因和危害，并针对泥沙造成的机组不能开机起动的情况，采取了小泵清淤、主泵回水冲淤。主泵抽水挟沙等措施，取得了满意的效果。值得多泥沙泵站借鉴。     

黄河下游水情变化特征与引黄灌溉的可持续发展

自 2 0世纪 70年代以来 ,黄河下游年径流量逐渐减少 ,年最大流量亦在减少 ,1 990～ 1 995年本区引黄水量达到 1 0 7.8亿 m3 ,实灌面积达到 2 2 2 .3万 hm2 。1 995～ 1 999年全区用水量为 1 3 0 .5亿 m3 ,其中 ,流域内占3 1 .7% ,流域外占 68.3 %。本区河南段以引黄渠系自流灌溉为主 ,井灌为辅 ;山东段则是渠系自流、河网调蓄提灌和机井提灌相结合的综合引黄模式。本区作物灌溉定额 ,小麦为 2 66～ 3 3 5 mm,玉米为 1 1 5～ 1 3 9mm,大豆为 1 75～ 2 0 3 mm,棉花为 1 96～ 2 49mm,水稻为 699～ 75 4mm。引黄灌溉的发展潜力为 1 1 5 .8亿 m3 ,冬春占3 3 .4% ,夏秋占 66.6%。通过发展工程节水 (将综合节水率提高 7.6% )、实施适水种植 (将小麦播种面积下调1 0 .1 % ) ,则可节水 1 4.8%。     

关于进一步开展黄河下游引黄灌溉科研工作的建议

水电部农村水利水土保持司和中国水利学会农田水利专业委员会,于1986年12月在河南省新乡市,召开了黄河下游引黄灌溉管理工作座谈暨学术讨论会。与会代表就“七五”及今后一段时间的引黄灌溉科研工作展开了讨论,并提出了若干条建议,现归纳如下,供研究参考。     

黄河下游引黄水管道输水沿程阻力实验研究

为确定黄河下游引黄灌区浑水管道输水沿程阻力系数,以黄河泥沙为沙样,在室内用U-PVC管道进行了110、125mm管径条件下不同含沙量、不同流量的浑水管道阻力实验。结果表明,引黄管道水流属于过度粗糙区,管道输水沿程阻力及沿程阻力系数与管径、流量、含沙量、雷诺数等因素有关。得到的浑水管道输水沿程阻力系数经验公式的计算精度较高。     

利用黄河泥沙改良砂质中低产田土壤质地小区试验

通过开展砂质中低产田土壤质地改良小区试验,研究了从黄河河道抽取黄河泥沙改良砂质土壤质地的效果,从而分析得出使用黄河泥沙的数量和提高小麦产量之间相关关系,通过在砂土中掺加高黏黄河泥沙试验,对比研究了土壤质地和含水率的变化情况。结果表明,砂质土壤中掺加高黏黄河泥沙,改变了土壤质地结构,提高土壤保墒能力,增强持水性。同时在土壤质地改良的基础上测试了掺加高黏黄河泥沙不同比例对小麦产量变化的影响,掺量少的试验小区小麦产量未见明显提升,掺量大的试验小区小麦产量显著提升,可以达到未改良土地小麦产量的2倍以上。     

引黄灌区的开发型泥沙处理方法

泥沙与黄河水密不可分，引黄必引沙。通常采用的泥沙处理方法是在引黄灌区的上中游修建沉沙地集中沉沙。这种仅以沉沙为目的的泥沙处理方法负作用太大。提出了适合开封地区具体条件的更为主动的开发型泥沙处理方法－沉沙是手段，利用泥沙是目的。利用泥沙制砖来获得收益是更高的追求。