青铜峡水库泥沙冲淤计算数学模型

青铜峡水库由于建库初期蓄水运行，库容快速淤损，后虽然改变了运用方式，库区仍缓慢淤积，现在只剩下5％的库容。为了研究其冲淤规律，优化运行方式，建立了青铜峡水库泥沙冲淤计算数学模型，并对模型进行了验证，得到令人满意的验证结果。     

论黄河干流内蒙古段泥沙危害及其防治

分析了黄河干流北端产生泥沙淤堵的原因,认为该段支流的水土流失严重是其根源,上游来水量减少加剧了干流的淤堵。阐述了泥沙淤堵对国民经济和社会可持续的重大影响,通过对２条支流治理与未治理的实例对比分析,提出多泥沙河流治理对策;变被动防守为主动治理,从水土流失防治着手;按市场经济机制,全社会共同出力进行治理;采用综合,系统的防治措施,治理开发水沙资源,变害为利,全流域统筹考虑,水沙统一调控。     

黄河河龙区间黄土丘陵沟壑区土壤侵蚀模数与小流域泥沙来源研究

黄河流域河龙区间面积１１．１６万ｋｍ２，６０年代年均输沙量９．５２５亿ｔ，年均输沙模数８５３５ｔ／ｋｍ２。考虑水库等栏沙，还原计算的年均产沙量为９．８２４亿ｔ，扣除轻微流失面积３．８２万ｋｍ２及其年产沙量０．２９７亿ｔ，黄土丘陵沟壑区７．３４万ｋｍ２面积上年均产沙量９、５２７亿ｔ，年土壤侵蚀摸数为１２９８０ｔ／ｋｍ２，比年均输沙模数高出５２．１％。在小流域泥沙来源分析中，将坡长２０ｍ径流小区的年产沙模数改正为自然坡长的年产沙模数，加上坡面浅沟汇流加大冲刷的作用，未治理坡耕地年产沙模数在１５０００ｔ／ｋｍ２以上。由此算得的小流域各地类年产沙模数，作为工程规划设计和计算水土保持减沙作用的依据较为接近实际。     

皇甫川流域治理前后洪水动量变化及其冲淤特性分析

皇甫川流域１９７９年以前水土保持治理断断续续,治理面积也比较小,１９８０年以后水土保持治理得到了稳步发展,１９９７年各种水土保持治理面积近９万ｈｍ＾２。水土保持治理对皇甫川流域的洪水特性及其持征等生态环境问题产生了一定的影响,主要表现在：治理后不可利用流量的天数越来越多,洪水的含沙量降低,流速增大,流量增大,动量增大以及洪水单位动量冲刷厚度减小,而单位动量淤积厚度增大等。这些问题的形成原因有待今后     

沟壑坝系工程洪水、泥沙溢流计算

在水土流失区,沟壑治理多采取坝系配套工程。但却对沟壑坝系工程失事的溢流现象缺乏相应的观测资料,而不能解析。影响到沟壑治理的整体设计。2008年日本学者中谷洋明在首取川流域应用水中听音器系统观测流沙量,在中规模的101 km2流域进行流沙解析。揭示了沟壑坝系工程洪水流沙波形的变化规律。其结果,流沙波形前期由稍有堆积向小规模流出方向发展,中、后期流沙量有增加趋势。流沙的流出平均速度为0.461 m/s,约为流水的1/3。计算流量和计算流沙量几乎不相关。下游坝的计算流沙量多比上游坝大。虽然本次研究的事例规模较小,但通过在满沙的坝系工程泄洪排沙的定量分析,提出的分析方法,确定在一定程度上能够得到有价值的参考。有关此类事件分析,还有待于进一步积累观测分析,以指导坝系工程规划设计。     

流域侵蚀产沙模拟与泥沙冲淤变化研究

针对流域侵蚀泥沙计算问题,开展了基于流域泥沙库的流域侵蚀产沙模拟及泥沙冲淤变化研究。计算中考虑了河道塘库淤积作用的影响,分析了影响流域侵蚀和泥沙输移的主要因子,结合通用土壤流失方程并考虑流域泥沙输移,构建了流域侵蚀产沙模型。模型通过魏城河流域模拟验证取得了良好的效果。     

黄河粗泥沙集中来源区洪水泥沙阶段变化研究

黄河粗泥沙集中来源区为治理黄河泥沙的核心区域。根据建站至2016年黄河中游粗泥沙集中来源区皇甫川、窟野河、孤山川、秃尾河、佳芦河、大理河和延河等支流次暴雨洪水泥沙资料,以支流为分析单元,通过Pettitt检定法把各支流划分为早期、中期和近期三个时段,按照暴雨洪水和暴雨泥沙的关系分析了区内各支流的变化特征。结果表明:各支流中期和近期时段不完全一致,这主要是与支流下垫面治理有关;按照支流入选标准在研究区内各支流中共选取486场洪水参与计算,对建立的暴雨洪水和暴雨泥沙关系进行分析得出,与早期下垫面相比,中期和近期所表现出来的减洪减沙比例不尽相同,总体上次洪径流量中期减少1/3、近期减少3/4,次洪输沙量中期减少2/5、近期减少9成以上,减沙比例大于减洪比例。     

皇甫川流域治理前后洪水动量变化及其冲淤特征分析

皇甫川流域1979年以前水土保持治理断断续续,治理面积也比较小,1980年以后水土保持治理得到了稳步发展,1997年各种水土保持治理面积近9万hm2.水土保持治理对皇甫川流域的洪水特性及其冲淤特征等生态环境问题产生了一定的影响,主要表现在:治理后不可利用流量的天数越来越多,洪水的含沙量降低,流速增大,流量增大,动量增大以及洪水单位动量冲刷厚度减小,而单位动量淤积厚度增大等.这些问题的形成原因有待今后进一步研究.     

砚瓦河坝系工程建设对小流域洪水泥沙的影响

黄河水土保持生态环境监测中心于2006年在济源市砚瓦河小流域下游的双堂村设立监测站,积累了2007—2010年4年8次洪水的监测资料。监测情况表明：坝系工程建设改变了小流域的汇流条件,使洪峰滞后11．4h,削减洪峰流量32．2％,延长了洪峰退水历时,洪峰峰形由尖瘦变得圆滑;坝系工程建设促使洪水在坝系内停留时泥沙沉淀,减少了洪水的含沙量和输沙量,减沙效益为次洪水含沙量减少21．2％、输沙量约减少10．0％。     

一维泥沙数学模型中有关问题的商榷

一维泥沙数学模型多年来得到广泛的研究和发展，并在工程实际问题的研究中起到了巨大的作用。但由于泥沙运动的复杂性和理论发展的局限性，仍然存在着一些问题有待于进一步完善。针对挟沙力、饱和恢复系数、河床冲淤调整等关键问题，通过多年实际应用研究，提出了作者的认识和处理方法，以期对泥沙数学模型的发展和应用有所贡献。     

秃尾河流域暴雨洪水产沙特性的研究

用秃尾河流域实测降雨洪水泥沙资料 ,对流域的暴雨洪水泥沙特性做了较为全面系统的分析 ,阐明了秃尾河流域泥沙来源 ,揭示了冻融侵蚀、风蚀和水蚀的共同作用是导致高含沙水流发生的机理 ,以及次暴雨洪水泥沙输移比小于 1的特性 ,为多沙粗沙区流域治理提供了科学依据     

河口镇到龙门区间水土保持措施减沙水代价分析

水利水保措施的水沙效应评价方法是人们研究的热点之一。为了揭示水土保持和水利措施减少径流和泥沙综合特征的指标,提出了能明确反映水利、水保措施减少单位泥沙量时减少的径流量的减沙水代价(RRS)概念。RRS越大,减少单位泥沙同时减少的径流量越多,在措施减少相同径流量时,减少的泥沙量越小。对河口镇到龙门区间21条主要支流1970—1996年不同水利、水保措施的RRS分析表明,灌溉措施RRS远超出水保措施,梯田、造林、种草等坡面措施的RRS较为接近,坝地的RRS最小。随着流域输沙模数的增加,梯田、造林和种草等措施的RRS与坝地RRS差异变小。年均降水量与坝地RRS为显著负相关,而年均降水量与梯田、造林、种草的RRS显著正相关。     

黄河中游地区侵蚀产沙规律及水保措施减洪减沙效益研究综述

 黄河中游的粗泥沙主要来源于河龙区间(河口镇至龙门)以及泾、洛、渭等几条支流,粗沙来源区与多沙来源区基本一致,形成所谓的多沙粗沙区。黄河中游多沙粗沙区面积为7.86万km2,以22.8%的面积产生了69.2%的总输沙量和772%的粗泥沙量。黄土丘陵沟壑区一副区的土壤侵蚀模数最高,达1万2420～3万6440t/(km2 ·a)。水土保持措施(梯、林、草、坝等)起到了很好的减洪减沙作用。多项有关河龙区间的研究成果(水文法)表明:20世纪70年代,水土保持措施年均减沙量为2.08亿～2.75亿t,80年代为3.20亿～4.48亿t,90年代(1990—1996年)为3.16亿t。泾河、洛河、渭河等支流,水土保持措施的减洪减沙效益也十分突出。森林植被通过林冠层、枯落物层和根系土壤层的分层拦截吸收,起到突出的减洪减沙作用。晋西、陇东等试点流域,人工林区与无林或少林区相比,减沙效益高达78%～96%,消除了洪峰流量及猛涨猛落的洪水过程,从根本上控制了土壤侵蚀。今后,应加强不同尺度流域间,水沙运移规律的尺度转换等有关研究。     

渭河咸阳段近代洪水沉积物粒度特征分析

粒度是沉积物中各种粗细颗粒的机械组成,可以用于洪水沉积环境和物质运动方式的判定.通过对渭河咸阳段河漫滩沉积状况野外调查和53个样品的粒度资料分析,研究了渭河咸阳段的洪水沉积物粒度特征,分析了粒度组成、粒度参数和粒度频率曲线等粒度特征资料.探讨了渭河咸阳段洪水变化和沉积环境.研究结果表明,渭河咸阳段河漫滩北堡子剖面近30 a来洪水沉积厚度为2.6m,主要粒度组成中砂粒级的含量最高,颗粒较粗,分选较差.根据粒度特征资料分析,渭河咸阳段河漫滩沉积物发育较好,变化明显,能够较清楚地指示渭河近30 a来发生的约13次洪水的变化.     

黄河流域水库拦截泥沙量的计算及泥沙分布特征

根据黄河输沙量等观测资料,提出了一个简便的用于计算流域水库拦截泥沙量的公式。据对1950—2003年黄河流域水库拦截的泥沙量进行计算,54年来拦截的泥沙总量为196亿t,其中大约有70%的泥沙分布在三门峡和小浪底水库库区。研究指出,对现有黄河干流控制性水库制定科学的调水调沙方案,对在建和拟建的水库采取积极的调水调沙设计,制定黄河流域系统的水沙调配总体方案,将有利于解决黄河下游和三角洲地区与水沙有关的一系列环境问题。     

长江流域自然生态环境破坏与水沙灾害的关系

由于自然生态环境的破坏,长江流域的水土流失十分严重。人类活动的加剧,造成植被破坏,是产生水土流失的重要原因。水土流失导致了全流域的水沙灾害。水沙灾害同样也会引发许多环境和经济问题,造成新的次生灾害和新的生态环境的破坏,形成恶性循环。水沙灾害的研究和治理已成为长江防洪和生态环境保护中亟待解决的问题。治理的主要措施是远近结合、全流域治理。上游加强水土保持并在干支流修建水库、拦河坝等工程,实现近期减沙,中下游要利用泥沙使其成为宝贵资源,进行洼地沉沙,处理好泥沙淤积的部位问题。     

黄河宁蒙河段泥沙加入量分析及防治对策

利用1950—2005年黄河干流泥沙分布特征值资料与干流任意河段年平均泥沙加入公式对黄河干流宁蒙河段年平均泥沙加入进行了计算分析。结果表明,1950—2005年宁蒙河段每年都有大量泥沙加入,并且加入量随时间呈波动变化。通过数据分析与实地调查发现,造成该河段泥沙大量加入以及随时间呈波动变化的原因主要是宁蒙河段穿越腾格里沙漠、河东沙地、乌兰布和沙漠以及库布齐沙漠,沙漠与河流交互作用,使其具备风沙直接入黄以及支流泥沙入黄的条件;尤其以"十大孔兑"河道上游比降大,河道两岸地表沙物质易蚀性高,从而导致大量泥沙通过洪水过程进入黄河。黄河宁蒙河段的泥沙防治关键在于减少入黄泥沙量,特别是要加强"十大孔兑"地区的水土保持综合防治力度。     

黄河河南段流域洪灾的社会脆弱性评价

[目的] 分析黄河河南段流域洪灾的社会脆弱性,为河南省沿黄区域的防洪救灾能力建设和风险管理提供科学依据。[方法] 以黄河流域河南段沿岸的7个地级市、1个省（管）市作为评价单元,从敏感性和社会应对水平两个维度选取了16个评价指标,并运用变异系数法确定指标权重,通过构建洪灾社会脆弱性模型,得出各评价单元的敏感性、社会应对水平和社会脆弱性指数。[结果] ①根据敏感性和社会应对水平指数特征,将河南段沿岸分为3种类型：低敏感性—低应对水平（濮阳、三门峡、济源、焦作市）;高敏感性—低应对水平（开封、新乡市）;高敏感性—高应对水平（洛阳、郑州市）;②开封、濮阳市洪灾社会脆弱性等级为Ⅲ;洛阳、郑州市洪灾社会脆弱性等级为Ⅰ;其余区域等级为Ⅱ;③从空间分布上来看,高社会脆弱性区域主要分布于黄河河南段流域的下游地区,中上游区域除洛阳、郑州市外都属于中等脆弱性区,整体处于中低脆弱性水平。[结论] 洪灾社会脆弱性较高的区域主要是由于社会应对水平较低,对防灾减灾能力建设投入不够所造成。     

变化环境下黄河中下游洪涝灾害发展新趋势

在自然与人类活动共同影响下,黄河中下游流域水循环多过程发生变化,影响了洪涝灾害的成灾模式和发展趋势。采用Morlet小波分析和趋势分析方法,对黄河中下游流域洪涝灾害现状、降水丰枯周期变化、降水强度和频率等进行了分析。结合社会经济发展、水沙关系和凌汛形成机制,剖析了黄河流域洪涝灾害的孕灾环境、致灾因子强度和承灾体脆弱性变化特征。结果发现,黄河流域洪涝灾害发展有如下新形势:黄河流域洪涝灾害整体呈现加重态势;支流和小流域洪涝灾害态势严峻;"小水大灾"频繁发生,损失惨重;凌汛灾情趋于缓和。     

基于植被恢复的黄土高原典型流域次洪水沙特征分析

研究大规模植被恢复条件下岔巴沟流域次洪水沙变化,对揭示黄土高原土壤侵蚀演变规律和黄河水沙调控具有重要作用。基于101场洪水事件,结合NDVI和降雨数据,通过分析不同生态建设时期岔巴沟流域次洪水沙变化特征,选取2场典型洪水事件进行对比,揭示次洪输沙与径流侵蚀能量的关系。结果表明:时期Ⅱ的次洪平均径流量是时期I的1.86倍,但平均输沙量仅为0.52倍。在4个洪峰流量分级中,时期I的次洪平均输沙模数明显高于时期Ⅱ。与NO.2洪水事件相比,NO.100洪水事件的径流过程和输沙过程具有良好的同步性,洪水历时更长,洪峰流量、输沙峰值明显较低。时期I和Ⅱ的次洪输沙模数均随径流侵蚀功率的增加而增加,但时期Ⅱ的输沙模数整体低于时期I。研究结果表明大规模植被恢复对黄土高原典型流域次洪输沙的调控作用较径流更为显著。