严军[1]2003年在《小浪底水库修建后黄河下游河道高效输沙水量研究》文中指出黄河以其灾害频繁、难以治理闻名于世，其主要原因是水少沙多导致泥沙在河床上大量沉积，河床逐年抬高、过洪能力降低。近年来，随着沿黄社会经济的发展，黄河问题更加突出。治理黄河、开发黄河，必须充分利用黄河有限的水资源，既最大限度地满足用水需求，又使下游河道严重淤积的状况有所改善，因此，本文着重研究了小浪底水库修建后黄河下游河道的高效输沙水量。 通过分析总结黄河下游河道水沙特性与输沙水量研究成果，提出了新的输沙水量概念及计算方法，计算和分析了黄河下游河道输沙水量与单位输沙水量，并采用泥沙数学模型对小浪底水库修建后黄河下游河道高效输沙水量进行了研究。主要研究成果如下： (1)在以往输沙水量研究成果的基础上，从输沙机理分析着手，根据河道输水输沙实际过程，剖析径流量中各部分水量在泥沙输移中所起的作用，通过与净水量加以区别，提出了新的输沙水量概念，以及基于输沙效率的输沙量法、含沙量法和冲淤比修正法等输沙水量计算方法； (2)根据1950～2000年黄河下游河道的实测水沙资料，分析了1950～2000年汛期、非汛期、全年、洪水期以及叁门峡水库不同运用时期黄河下游河道的水沙特性、冲淤变化及其影响因素，指出叁门峡水库不同运用时期(1950～1959、1960～1973、1974～1985、1986～2000年)和1950～2000年整个下游河道汛期冲淤比为零时，小浪底站汛期临界平均流量分别为3110、3499、3701、3902和3349m~3／s，临界平均含沙量分别为30.13、27.72、18.72、15.18和23.98kg／m~3；各时期整个下游河道汛期冲淤比为20％时，小浪底站汛期平均流量分别为2038、2178、2356、2499和2224m~3／s，平均含沙量分别为49.19、43.70、34.96、30.17和41.06kg／m~3； (3)根据输沙水量的概念与计算方法，采用输沙量法、含沙量法和冲淤比修正法计算得到了1950～2000年下游河道输沙水量与单位输沙水量，分析了下游河道各时期输沙水量与单位输沙水量特性，探讨论了径流量、输沙量、流量、含沙量、冲淤量、来沙系数等因素对输沙水量的影响，建立了各站单位输沙水量与本站含沙量等因素的关系(如q′=k·S~m)，指出叁门峡水库不同运用时期(1950～1959、1960～1973、1974～1985、1986～2000年)及1950～2000年下游河道汛期高效单位输沙水量分别为17.25、19.40、24.18、27.99、20.63 m~3／t，高效输沙水量分别为183.76、中国水利水电科学研究院博士学位论文·小浪底水库修建后黄河下游河道高效输沙水量研究196.16、211.72、224.15、200.22亿m3; (4)利用泥沙数学模型对1974一1979年黄河下游河道天然水沙过程进行了优化，并分析了这些优化措施的减淤效果;通过小浪底水库适当调整水沙过程，使小浪底站大流量时段集中输沙，可以产生明显的减淤和节水效果;同样的输沙量，适当调整小浪底站水沙过程可以使减水率达到40%; (5)根据小浪底水库修建后可能出现的水沙情况，提出了小浪底水库修建后黄河下游河道高效输沙的水沙组合，通过泥沙数学模型计算、分析了采用这些水沙组合时黄河下游河道的冲淤情况，验证了高效输沙水量和高效输沙水沙组合的设计方法。小浪底水库修建后，通过小浪底水库适当调整水沙过程，小浪底站汛期输沙量分别为4.8和6.5亿t、平均含沙量分别为38.58、43.28k岁m，时，整个下游河道汛期冲淤比为20%，小浪底站汛期高效单位输沙水量分别为22.45和19.92m3lt，黄河下游河道高效输沙水量分别为107.76和129.51亿m3。关键词:黄河下游，径流量，输沙量，冲淤比，小浪底水库， 输沙水量，单位输沙水量，高效输沙水量
陈琳[2]2017年在《小浪底水库运用后黄河下游水沙变化及河道冲淤演变》文中认为水库的修建显着改变了进入下游河道的水沙条件,对下游河道演变也具有显着影响。小浪底水库是黄河干流最靠近下游的一座水库,控制着进入黄河下游河道的水沙过程。经过多年的初期运用,小浪底水库在减少水库下游河道淤积和稳定合适的中水河槽规模发挥了重要作用。本文以小浪底水库为例,分析了小浪底水库初期运用以来黄河下游水沙变化及河道冲淤演变过程,并研究了下游河道演变与水沙过程的响应。本文主要研究成果总结如下:(1)小浪底水库运用后15年内,下游水量年内分配发生明显改变,汛期来水量比重明显小于非汛期,下泄沙量明显减少。调水调沙期间,水库最大下泄流量形成平头洪峰,中水流量持续的时间增加;水沙趋势分析表明,黄河下游来水来沙量在1950～2015近65年整体呈显着减小趋势,小浪底水库运用后,年径流量变化趋势趋于稳定,年输沙量呈显着降低趋势;通过水沙多时间尺度分析,花园口站年径流量、输沙量变化分别以22a和9a尺度为首要主周期。黄河下游花园口站水沙序列的周期规律与中游潼关站基本一致,小浪底水库(联合叁门峡水库)运用对下游水沙序列多时间尺度特性影响不大。(2)统计分析了小浪底水库运用及调水调沙期间黄河下游河道冲淤特点,分析了河道横断面形态调整及断面特征参数、平滩流量的演变过程。结果表明:小浪底水库运用后黄河下游河道均保持相对稳定的冲刷。18次调水调沙冲刷量仅占下游总冲刷量的14.69%,不是下游冲刷的主体,2007年后调水调沙冲刷效率逐渐降低;小浪底水库运用后,各典型河段横断面均以冲刷下切为主,局部河段伴有横向展宽;小浪底水库运用后,平滩流量有一定回升,2007年底黄河下游四站均值已恢复到了 4000m3/s以上。(3)运用回归分析(含逐步回归)、BP神经网络研究了黄河下游平滩面积、平滩流量与水沙条件的响应关系。结果表明:平滩面积、平滩流量受前期水沙因子的影响时间大致为4～6年。考虑流量和来沙系数两个主要因子,以5年滑动平均值拟合出平滩流量与两个因子的相关性公式,基本能反映平滩流量随水沙条件的年际变化过程;考虑平滩流量的多个影响因子,基于逐步回归方法和BP神经网络模型建立了平滩流量的预测模型,就总体预测精度而言,BP神经网络>逐步回归模型>汛期水沙拟合模型,但BP祌经网络对于平滩流量极值点的预测效果较差,需要更大范围数据的训练。
严军, 胡春宏[3]2004年在《黄河下游河道输沙水量的计算方法及应用》文中认为本文在以往输沙水量研究成果的基础上 ,从输沙机理分析着手 ,根据河道输水输沙实际过程 ,剖析径流量中各部分水量在泥沙输移中的作用 ,引入净水量的概念 ,提出了输沙水量和单位输沙水量的定义及其计算方法 ,根据 195 0～ 2 0 0 0年黄河下游河道实测水沙资料 ,计算了 195 0～ 2 0 0 0年叁门峡水库运用不同时期黄河下游河道输沙水量与单位输沙水量的变化过程 ,分析了输沙水量和单位输沙水量与径流量、输沙量、流量、含沙量、冲淤量、来沙系数等因素的关系 ,得到了黄河下游河道输沙水量与单位输沙水量的计算公式
李子文[4]2018年在《造床流量为参数的冲积河流输沙量模型研究及应用》文中指出人类活动导致河道水沙条件显着改变,引起河床变化,带来防洪、生态等方面的问题。为控制河道演变,采用水库调水调沙被证明是可以采用的方法。河床变化影响输沙,进而影响输沙规律是学者们众所周知的,然而这一影响在以往研究的输沙规律表达式中却较少体现。故本文意在建立体现河床变化影响输沙规律的表达式。为提出黄河防洪减淤和水沙调控策略提供依据。本文以构建可以考虑造床流置变化的输沙模型为主要研究内容。依据黄河干支流多个水文站实测资料,统计分析造床流量与输沙量的变化关系。从水流运动力学和能量的角度,拟示输沙规律以造床流量为边界参数的成因;在水沙运动一致的假定下,借助水文领域关于河道水流单位脉冲在河道中运动的理论,建立包括造床流量在内的多参数水沙输移模型;并利用黄河内蒙古段叁湖河口和头道拐水文站资料,对所建模型进行检验。在提出模型的基础上探讨其在分析有利于河道水沙搭配条件方面的应用,包括河道在不同造床流量霞的冲淤:维持河槽不萎缩所需的洪水水沙条件;有利于河道高效输沙的造床流量和洪水水沙,为水库调节和调度提供理论基础。主要研究成果果如下:(1)水流在输送泥沙时。输沙量并不随流量单调增加。而是在达到最大输沙量后逐步减少且最大输沙量随造床流量不同而不同,也因此使同流量的输沙量因造床流量不同而不同,造床流量与其对应的最大输沙量呈函数关系.这种以造床流量为边界条件的输沙规律在复式河槽的一般挟沙水流中具有普遍性。(2)流量接近造床流量的过程中。因横向流速加大易顶冲河岸造成冲刷或塌岸。若冲刷和塌岸发生在水文站测量断面附近,则测流断面的输沙量会显着提高,在流量输沙量关系图中。形成最大输沙量附近出现规律性较差的散点区。流量大于于造床流值后,水流上滩,主槽床面剪切应力减小,河槽阻力骤然增大,加之水流和泥沙的横向交换,使得水流能量损失增大,输沙能力减小,造成流量大于造床流量后,河床多出现淤积。(3)根据洪水过程中输沙率的变化与流量的变化几近同步这一规律,以河道滞时单位线为基础,推导建立了以造床流量、起动流量为物理参数,以前期冲淤量、流量和上站含沙量为自变量的输沙模型。合理性分析表明。该模型的结构能表达人们对自然规律的认识、物理意义明确、物理图形清楚。利用黄河干流内蒙段叁湖河口至头道拐河段的实测流量、含沙量和输沙率资料,将建立的模型与张晓华(潘贤娣类型)模型和吴保生模型进行比较,结果表明,其模拟结果与实际吻合良好,性能优良。(4)应用输沙模型分析可知,黄河内蒙叁湖河口至头道拐河段的造床流量大于2500m3/s都利于该河段输沙,其中3550m3/s的造床流量最利于河道输沙且输沙最高效。当前造床流量为1500～1800m3/s的条件下,流量大于2000m3/s的洪水会使河床发生淤积,维持河槽不萎缩和有利于河道高效输沙的洪水流量为700～1100m3/s,入口含沙量为4～5kg/m3,此时河道保持平衡输沙。随着河床的进一步冲刷、造床流量改变,需根据新造床流量重新确定维持河槽不萎缩和有利于河道高效输沙的洪水水沙搭配。(5)受冰和水温对水流输沙的影响,凌汛期尤其是凌汛开河期,洪水输送泥沙的粒径较伏汛期粗,且根据输沙模型计算所得的输沙量和单位输沙水量结果可知,凌汛期洪水输沙效率高于伏汛期洪水输沙效率。因此,应考虑充分利用凌汛期输沙。
葛怀凤[5]2013年在《基于生态—水文响应机制的大坝下游生态保护适应性管理研究》文中提出河流是人类生存与发展的基础,但随着水电开发进程、经济社会发展速度的不断加快,大坝下游河流廊道的生态环境问题日益凸显,维持河流廊道向好的结构与功能、实现人水和谐发展日益成为河流保护与管理的焦点性问题。坝下河流廊道类型多样化,涵盖河流生态系统、河流/河口湿地生态系统、近海岸域系统,鉴于生态系统自身的高度复杂性、高度不确定性及人类认知的局限性,提出基于生态-水文响应机制的大坝下游生态保护适应性管理模式,较传统管理模式在管理范式、管理体制、管理目标、管理手段方面均有了一定的突破,允许基于实际监测数据信息,针对各种理论、技术及措施进行论证和检验,且基于新的认知与数据信息调控反馈,修改、完善与提高原有的水库调度模式和生态环境保护方案,不仅为水电开发与生态环境保护的和谐发展提供了重要的技术支撑,同时也为国内大坝下游生态保护适应性管理提供了重要的借鉴作用。主要研究内容如下：1.系统的阐述了大坝下游生态保护适应性管理的理论基础理论基础包括可持续发展、生态系统生态学、“自然-人工”二元水循环理论。水文条件是河流廊道生态系统发生变化的最根本驱动力,由于高强度人类活动,提高了水资源开发利用程度,改变了江河湖泊关系和地下水的赋存环境,也改变了地表水与地下水的转化路径,形成了“取水-用水-耗水-排水”四大基本环节的人工侧支循环圈,导致天然水循环与人工侧支水循环此消彼长,伴随着流域水循环过程的变化生态因子也在发生相应的改变。因此,生态水文过程分析是大坝下游生态保护适应性管理的基础,从生态保护目标出发研究河道生态流量过程是管理核心,改善水库调度模式是管理保证。2.科学的提出了大坝下游生态保护适应性管理的概念及内涵本文提出了大坝下游生态保护适应性管理概念即“针对河流廊道的高度复杂性与不确定性、人类认知的局限性,以生态-水文响应机制研究为基础,秉持可持续性、适应性、反馈性、科学性、可操控性原则,遵循自然环境与经济社会协调发展的规律,以利益相关方共同参与协商与交流为前提,以水库工程影响范围内生态环境与经济社会良性发展为目标,以持续性监测、定量科学评估、调整反馈机制为手段,形成维持水库生态系统、下游河流生态系统、河流／河口湿地生态系统与近海岸域生态系统可持续健康发展的协调管理模式”。适应性管理作为创新型管理模式,突出“学习”与“适应”以实际数据信息作为支撑,实现动态化、弹性化与精准化管理。3.提出了适合于国情的大坝下游生态保护适应性管理理论与方法体系基于适应性管理“确定目标-构建方案-决策实施-监测-评价-调整”的闭合型管理程序构建了大坝下游生态保护适应性管理的“叁维一体一评”方法(叁维是指生态-水文响应机制的基础维、叁大条件的约束维、生态系统结构与功能的调控维,一体是指长效生态监测体系,一评是指管理效果“适应度”评价)：(1)从水文全过程、鱼类栖息地与鸟类栖息地出发研究生态-水文响应关系,采用IHA生态流组分法、RVA法、景观格局分析法、水动力模型相结合的方法,研究确定基于敏感生态目标的生态-水文动力联系；(2)基于水库下游河流生态系统、河流/河口湿地生态系统、近海岸域生态系统的关键生态-水文过程及关键时期确定适应性管理目标；(3)以水资源可利用量、生态系统良性循环、经济社会向好发展叁大条件作为约束制定适应性管理方案；(4)实施管理方案且基于长效生态监测体系开展监测,为管理有效性评估提供数据基础；(5)从资源与生态环境方面针对敏感生态要素的管理效果开展“适应度”评价：(6)以生态系统结构与功能作为调控准则,结合管理效果评估结果,提出调控与反馈。4.开展了基于生态-水文响应机制的大坝下游生态保护适应性管理的实践应用运用构建的基于生态-水文响应机制的大坝下游生态保护适应性理论与方法体系,应用于黄河小浪底水库下游河流廊道。主要应用成果如下：(1)从水文全过程分析了生态流组分的改变程度及产生的生态效应。小浪底水库运行后相较河道天然状态,花园口、高村、利津站的整体改变程度是0.85、0.73、0.77；相较龙羊峡、刘家峡与叁门峡叁库联合调度时期,整体改变程度是0.54、0.79、0.66。基于现行管理模式,减少了低流量特别是极端低流量的持续时间,基本可以保证低流量生态组分的生态学功能；高流量发生频率能够接近自然状态,持续时间增加,峰值流量减少,尚不能充分实现高流量组分的生态学功能；小洪水脉冲改善了下游输沙功能,但不能补给洪泛平原；漫滩洪水发生几率降低。(2)基于鱼类栖息地物理、化学与生物特征的变化分析,研究了鱼类生长、繁殖与水文要素间的联系。现行管理模式下,水库下游河道主槽过流能力增加到4000m3/s；河道水质基本能满足水功能区Ⅲ类水质要求；调水调沙对水生生物资源产生负面影响且生物量为年度内最低值,生物物种丰度及生物量呈现明显的季节性变化趋势。纵向时间尺度来看,鱼类资源量呈现持续衰减趋势(20世纪50、60年代鱼类资源量最为丰富),泥沙与水质要素制约鱼类的生长与繁殖但水文要素是最重要的约束条件；调水调沙期间的高含沙水流泥沙含量急剧增加、溶解氧急剧减少,两个种质资源保护区2010-2011年内鱼类捕获物种类减少,资源量分别减少42.9%-84.7%、47.0%-61.1%。综合分析来看稳定的河道自然径流量是鱼类(水生生物)生长与繁殖的生态需求。(3)基于鸟类栖息地鸟类的量变分析结果,从景观与水文驱动力方面分析联系。鸟类数量及种类多样性具有一定程度的增加,出现旅鸟停留繁殖的现象。基于景观分析,斑块破碎化程度增加,鸟类重要栖息地面积萎缩,自然湿地面积减少人工湿地面积增加；河流湿地花园口断面需要在7014m3/s以上才能发生漫滩补给鸟类栖息地,鉴于下游河道防洪安全现阶段主要依靠降水与地下水侧渗补给；由于闸首的控制河口湿地主要依靠人工补水,现状条件下年补水量远远不能满足叁角洲所需水量3.5亿m3。(4)研究区现行管理模式综合评价得分2.3097,生态系统功能处于中等偏下,基于调整与反馈机制,结合关键生态-水文联系及关键时期提出适应性管理目标、制定了相应的生态-水文过程管理方案,花园口、高村与利津最小年生态径流总量分别是154.5亿m3、138.3亿m3、76.8亿m3,中等分别是215.7亿m3、182.1亿m3、94.6亿m3,适宜分别是265.7亿m3、219.9亿m3、115.6亿m3；调水调沙期间6月份花园口、高村、利津断面最小生态流量分别是1300m3/s、967m3/s、798m3/s,中等分别是1570m3/s、1275m3/s、1088m3/s,适宜分别是1743m3/s、1389m3/s、1231m3/s;调水调沙期间7月份花园口、高村、利津断面最小生态流量分别是815m3/s、751m3/s、892m3/s,中等分别是984m3/s、983m3/s、1215m3/s,适宜分别是1093m3/s、1071m3/s、1376m3/s。与历史不同研究时段相比,适应性管理方案提出的下游生态流量过程,非汛期基本能恢复到1969-1987年状态,汛期考虑防洪最小、中等、适宜生态流量过程,分别能够达到1969-1987年生态流标准中的中、好、十分好；6-7月份汛前调水调沙与历史状态发生了很大变化,分别达到生态流标准中的最大、最佳状态；同时由于调水调沙期间水流变幅剧烈,需适度调整调水调沙洪峰的上升与回落速度,减缓对水生生物带来的冲击影响。
胥维坤[6]2016年在《小浪底水库运行后黄河下游水沙及其叁角洲动力沉积演变》文中研究说明小浪底水库自1999年开始蓄水拦沙,在2002年首次进行黄河调水调沙,改变进入下游水沙的含沙量、流量和泥沙颗粒级配,对下游水沙和河道冲淤产生影响。在调水调沙期间非常态高含沙量的水流进入下游河道输入渤海。入海径流水沙关系的改变对黄河叁角洲动力沉积产生重大影响,因此研究小浪底水库运行后黄河叁角洲表层沉积物粒度变化和水下地形冲淤的演变过程,对预测未来黄河叁角洲动力沉积演变规律有深远意义。本文基于黄河下游水沙资料、黄河叁角洲滨海区表层沉积物数据、以及黄河叁角洲遥感影像和水下叁角洲断面资料,运用统计学方法,通过Surfer和ArcGIS等技术手段,分析了小浪底水库运行后对黄河下游水沙变化过程、下游河道和黄河叁角洲滨海区沉积物的影响,探讨了黄河滨海区水下叁角洲地貌演变机制,主要得到以下几点结论：小浪底水库通过蓄水拦沙,联合上游水库进行黄河调水调沙改变了下游水沙关系,来沙系数减小,有利于下游河道保持冲刷。根据黄河下游冲刷效率将2000-2013年分为叁个时期：调水调沙准备期、调水调沙高效期、调水调沙低效期。调水调沙准备期(2000-2001),小浪底水库年均淤积量最大,下游河道冲刷效率较低,河槽横断面变化不大,平滩流量有所下降；调水调沙高效期(2002-2008),下游河道床沙中值粒径迅速增加,冲刷效率最高,河槽横断面变化较大,平滩流量增加；调水调沙低效期(2008-2013),冲刷效率降低,河槽横断面变化不大,河道床沙中值粒径趋于稳定。虽然黄河调水调沙对黄河年水沙量的调控能力逐年增强但受河道床沙中值粒径和径流含沙量增加影响,调水调沙期间冲刷效率逐年下降,且比全年降低幅度大,开始大幅度降低时间早。小浪底水库运行后,在黄河调水调沙初期,入海泥沙中值粒径变粗且对黄河叁角洲表层沉积物影响范围增加,因此2000-2007年间黄河叁角洲滨海区表层沉积物砂的含量增加,在现行河口区近岸沉积物粒度变粗,远岸沉积物粒度变细且变化幅度较大；2007-2013年,黄河入海泥沙量减小和泥沙粒径变细,在黄河调水调沙影响范围内的海域,表层沉积物中值粒径变细,分选系数、峰度和偏度均变大。研究发现,近岸表层沉积物蕴含物质来源、岸滩冲淤、季节性变化和风暴潮作用等多种信息,主要反映在粒级频率曲线中,可从曲线的形态类型提取。通过现行河口与老河口的沉积类型比较显示,砂、粉砂质砂、砂质粉砂属侵蚀性沉积物类型；砂-粉砂-粘土、粉砂、粘土质粉砂则属淤积性沉积物类型。黄河叁角洲水下地形演变与入海泥沙、流路变迁、入海口方向改变、黄河调水调沙、人工建筑物等因素有关。在黄河叁角洲北部区域水下叁角洲近岸在波浪扰动影响下侵蚀强烈,再悬浮泥沙由潮流输运至远岸,岸线侵蚀后退,陆地面积减少,2007年后由于在岸滩附近人工护岸、滩涂养殖等人类活动开展,岸线处于冲淤动态平衡状态。黄河叁角洲东部岸线大部分为堤坝,基本稳定,在1996-2000年该区域整体侵蚀,2002年以后由于黄河调水调沙的进行,入海泥沙扩散范围增加,该区域整体淤积。由于小浪底水库运行后黄河入海水沙减少,河口区水下叁角洲整体侵蚀。在老河口处由于缺少泥沙供应,陆地和水下叁角洲侵蚀,再悬浮泥沙由潮流输运至莱州湾近岸。在现行河口在流路变迁初期陆地面积增加,岸线迅速向海推进,由于河口切变峰的作用,入海泥沙大部分在近岸淤积；随着黄河调水调沙实施,调控流量变大,入海泥沙扩散范围增加,河口区淤积范围扩大,近岸淤积速率降低。由于入海口方向改变,原入海口陆地迅速侵蚀,岸线后退；新入海口处水下叁角洲淤积,岸线向海推进。
贾敬立[7]2004年在《河南黄河近期防洪形势及对策初探》文中指出河南黄河河道形态复杂，防洪形势严峻，历来都是黄河下游防洪的重中之重。人民治黄以来，初步建成了“上拦下排，两岸分滞”的防洪工程体系，大大减轻了黄河的防洪压力。但是，随着河床的不断淤积抬高，加之小浪底水库的投入运用，改变了黄河下游的来水来沙条件，同时，下游“二级悬河”局面的加剧等问题的存在，以及防洪非工程措施还存在着一些不足，都给河南黄河防洪形势带来不利影响。 本文首先根据叁门峡水库运用初期对河南黄河河道的影响，和小浪底近期运用的观测资料，系统分析小浪底水利枢纽投入运用后对近期河南黄河防洪形势的影响。认为小浪底的运用在提高下游防洪标准的同时，也使进入下游的水沙条件发生较大变化，导致河势变化加剧，工程出险几率加大，给河工程险情的抢护带难度。 其次，针对河南黄河下游“二级悬河”日益严峻的局面进行了系统分析，认为一旦发生较大洪水，由于河道的横比降远大于纵比降，势必发生横河、斜河、滚河等重大的河势变化，洪水顶冲堤防和顺堤行洪，将严重威胁堤防安全，甚至有冲决黄河大堤的危险。 再者，还对防汛责任制落实、防汛队伍组织、通信、防汛信息化建设等防洪非工程措施存在的不足进行了分析。 最后，针对河南黄河防洪安全存在的问题，初步提出了通过工程和非工程两个方面的措施来完善河南黄河防洪体系，以实现近期河南黄河防洪安全。
李立刚[8]2005年在《黄河小浪底水库库区泥沙冲淤规律及减淤运用方式研究》文中认为黄河治理,根在泥沙。黄河泥沙淤积的主要原因是水少沙多、水沙分布不均匀。在黄河干流上修建小浪底控制工程,通过水库的蓄放对水沙进行有效的控制和调节,变水沙不平衡为水沙相适应,将泥沙输送入海,减轻下游河道的淤积,甚至达到不淤积或略有冲刷。小浪底水库总库容126.5亿m~3,其中淤积库容75.5亿m~3、调水调沙库容10.5亿m~3,5年来的运行实践,实现了通过调水调沙减少下游泥沙淤积的目标。 本文较系统地叙述了黄河水沙特点、治理黄河泥沙的过程与经验、新中国成立后的主要治黄成就以及小浪底水库预防泥沙淤积的工程措施,对小浪底水库初期运行5年来库区泥沙淤积形态和调水调沙试验的减淤运用进行了系统的分析和总结,进行了小浪底水库减少库区泥沙淤积和长期减淤运用方式的研究,做出了综合评价、分析了存在问题、总结了经验教训和措施建议。本论文的研究成果对小浪底水库的运行管理和减少黄河下游泥沙淤积提供了重要的科学依据。
陈建国[9]2013年在《黄河下游河道萎缩机理与基本输水输沙通道规模研究》文中研究表明20世纪80～90年代,黄河下游经历了一场历史上少有的河床演变过程,河道萎缩,河床严重淤积,过水断面减少,河道泄洪排沙能力降低,威胁黄河的防洪安全。本论文针对黄河下游迫切需要解决的河道萎缩问题,采用实测资料分析和数学模型计算等研究手段,分析了黄河下游水沙变异特点和河道萎缩现象,探讨了黄河下游河道萎缩机制和调控临界指标,研究了不同水沙系列对塑造黄河下游输水输沙通道的作用和影响因素,提出了未来下游可能塑造与维持的基本输水输沙通道规模和综合措施,从而为黄河水沙调控体系建设和下游萎缩河道治理提供技术支撑。取得的主要研究成果包括：(1)黄河下游来水来沙量及其过程从20世纪50年代以来呈明显的减小趋势,特别是1986年以后,来水来沙量及其过程发生了显着变异。主要表现为：来水来沙量显着减少,水沙关系更不协调,来水量年内分布颠倒和大流量出现几率显着减低。(2)黄河下游出现的河道萎缩是在特定的水沙系列条件下的河床演变现象。其基本特点是：河道严重淤积、过水断面强烈缩小、河道排洪能力降低,并伴有畸形河弯发育和驼峰现象凸显等特殊现象。黄河下游河道萎缩的成因是连续多年枯水和含沙量偏高造成的河床持续淤积,这是河道萎缩的基础；中小流量历时加长,加剧了主槽的淤积；频繁的高含沙洪水增加了嫩滩的淤积,促进了河道的萎缩。据1986～1999年资料,提出了黄河下游河道萎缩的综合条件和水沙判别关系。黄河下游河道平面河势及断面形态的不稳定性表明,只要来水来沙条件有利,萎缩河道是可以复苏的。(3)黄河下游花园口—利津河段冲淤相对平衡时的花园口的来沙系数约为0.012kg.s/m6、年平均流量约为1850m3/s；小浪底-利津河段冲淤相对平衡时的洪水来沙系数约为0.012kg.s/m6。黄河下游典型断面平滩面积随当年最大洪峰流量的增加而增大,平滩宽深比随汛期来沙系数(S/Q)的增加而增大,当汛期来沙系数大于0.04kg.s/m6时,各典型断面形态趋向于稳定。洪水过程中各典型断面最大过流面积随洪峰流量的增加而增大。在不漫滩洪水过程中,如果发生洪峰流量4000m3/s、最大含沙量45kg/m3的洪水,花园口断面和利津断面需要的最大过流面积分别约为1987m2和1603m2。花园口断面不漫滩洪水的最小宽深比随洪水平均来沙系数的增加而减小,高村、艾山和利津断面的最小宽深比则随着洪水平均来沙系数的增加而增大,当花园口、高村、艾山和利津断面的洪水平均来沙系数分别大于约0.04kg.s/m6、0.035kg.s/m6、0.03kg.s/m6和0.025kg.s/m6后,各断面最小宽深比变化不明显。黄河下游河道平滩流量具有随年来水量(汛期来水量)和当年洪峰流量的增加而增大的规律。若未来通过小浪底水库调节进入下游的年平均径流量维持在1986～2010年的水平,未来下游河道可能维持的平滩流量约为4000m3/s左右。(4)小浪底水库采用泥沙多年调节运用方式,为黄河下游塑造一个平滩流量为4000m3/s左右的基本输水输沙通道提供了可能。基本输水输沙通道的塑造是通过牺牲小浪底水库的拦沙库容得到的,维持也是以部分牺牲拦沙库容为代价的。比较理想的基本输水输沙通道塑造和维持过程应该是,前5-8年水库应采用拦沙运用,控制排沙比不大于0.3,塑造出下游河道平滩流量4000左右的基本输水输沙通道,然后水库运用方式调整为泥沙多年调节、相机排沙运用,排沙比可提高到0.7左右,以维持这个基本输水输沙通道,避免出现河槽继续扩大再萎缩的现象,这样不仅可以延长小浪底水库拦沙库容的使用年限,而且对于黄河下游河道基本输水输沙通道的稳定也是有利的。(5)小浪底水库拦粗排细对于增加黄河下游河道过流能力有利,还可以使塑造的下游基本输水输沙通道更窄深；河床粗化后将使塑造基本输水输沙通道要求的来水来沙条件更高,塑造的基本输水输沙通道更宽浅。黄河下游现有河道整治工程在塑造基本输水输沙通道中作用不明显,生产堤需要与河道整治工程相配合才能形成有效的排洪输沙通道,疏浚工程应与护滩工程和河道整治工程统一考虑才能有利于基本输水输沙通道的稳定。(6)塑造和维持黄河下游河道基本输水输沙通道,近期主要通过小浪底水库调节出库水沙过程和河道综合治理措施的配合来实现；中长期应通过在中游修建大型水利枢纽与小浪底水库联合运用,并通过跨流域调水来调节水沙过程,长期维持基本输水输沙通道。按目前黄河下游实际的来水来沙情况,黄河下游河道塑造和维持约4000m3/s左右平滩流量的基本输水输沙通道是可能的和适当的。
姜立伟[10]2009年在《黄河下游汛期输沙需水量》文中进行了进一步梳理在过去的50多年里,黄河下游的水沙过程发生了显着的变化,二级悬河和主槽萎缩的现象不断加剧,河流的治理面临着巨大的挑战。河道排沙比是描述河道输沙特性的一个重要指标,也是河道科学管理的依据。为了维持下游河道主槽不萎缩并塑造一定的平滩流量,最优的输沙需水量的确定是黄河下游治理过程中需要解决的问题。本文从分析总结1950~2006年黄河下游水沙变化的形势出发,通过建立场次洪水排沙比以揭示河道输沙特性,并以此为基础建立了维持主槽冲淤平衡的汛期输沙需水量的优化模型,最后分别应用了特定年份水沙条件线性回归法和平滩流量计算公式法获得了维持黄河下游4000m3/s平滩流量的汛期输沙需水量。本文得出的主要认识如下:在1950~2006年间,由于多种因素的综合作用,黄河下游出现了水沙量显着减少,年内径流调平,淤积状况没有得到根本缓解,输沙用水效率降低等现象,如何高效利用水资源输沙入海,减少河道淤积成为黄河治理的重要课题。从冲积河流的输沙率关系出发,分析黄河下游河道的汛期场次洪水资料,获得了“场次洪水”的排沙比关系式,刻画了“场次洪水”尺度上的黄河下游河道的输沙特性,而排沙比的95%预测区间近似反映了场次洪水排沙比关系的内在不确定性。基于场次洪水的输沙特性,建立了维持主槽不萎缩的汛期输沙需水量的优化模型,考虑排沙比公式的不确定性,针对特定来沙量情况,给出最优汛期输沙需水量的概率密度分布。当年来沙量为7.6亿t时,概率密度最大的汛期输沙需水量为155亿m3,优化的汛期输沙需水量落在130~180亿m3的概率为42.8%。根据实测资料,发现下游测站4000m3/s平滩流量对应的5年滑动平均年、汛期水沙量之间存在较好的线性相关性,由此线性回归得到水沙搭配关系和90%的预测区间。通过对比发现,对前期水沙量采用加权平均的形式能够更好的反映前期水沙过程对当前平滩流量的影响,本文利用多元线性回归的方法建立了平滩流量的计算方法。对于相同的来沙量情况,特定年份水沙条件线性回归法和平滩流量计算公式法给出的4000m3/s平滩流量的汛期输沙需水量基本一致。
参考文献：
[1]. 小浪底水库修建后黄河下游河道高效输沙水量研究[D]. 严军. 中国水利水电科学研究院. 2003
[2]. 小浪底水库运用后黄河下游水沙变化及河道冲淤演变[D]. 陈琳. 中国水利水电科学研究院. 2017
[3]. 黄河下游河道输沙水量的计算方法及应用[J]. 严军, 胡春宏. 泥沙研究. 2004
[4]. 造床流量为参数的冲积河流输沙量模型研究及应用[D]. 李子文. 西安理工大学. 2018
[5]. 基于生态—水文响应机制的大坝下游生态保护适应性管理研究[D]. 葛怀凤. 中国水利水电科学研究院. 2013
[6]. 小浪底水库运行后黄河下游水沙及其叁角洲动力沉积演变[D]. 胥维坤. 华东师范大学. 2016
[7]. 河南黄河近期防洪形势及对策初探[D]. 贾敬立. 武汉大学. 2004
[8]. 黄河小浪底水库库区泥沙冲淤规律及减淤运用方式研究[D]. 李立刚. 河海大学. 2005
[9]. 黄河下游河道萎缩机理与基本输水输沙通道规模研究[D]. 陈建国. 武汉大学. 2013
[10]. 黄河下游汛期输沙需水量[D]. 姜立伟. 清华大学. 2009