黄河“揭河底”冲刷期河道形态调整规律

为准确预测和有效应对"揭河底"冲刷险情,通过大量挖掘相关水文站1950年以来的原始测验资料,结合概化模型试验,对"揭河底"冲刷期河道断面形态调整过程及洪水位变化情况进行了深入研究。结果表明,"揭河底"冲刷期河道形态调整具有明显的规律性。从过程看,一般可分为4个阶段,即"揭河底"前的一般冲刷阶段、河底高程基本不变阶段、胶泥块揭起河床快速下降阶段和"揭河底"后期持续冲刷阶段及回淤阶段。"揭河底"洪水与非"揭河底"洪水在水位表现上差别较大,非"揭河底"洪水水位流量关系曲线较为平缓,洪水前后水位变化过程呈明显的逆时针绳套;"揭河底"洪水水位流量关系曲线较为陡峭,水位变化过程呈明显的顺时针绳套,"揭河底"发生的瞬时,水位有一个明显的升高和快速下降过程。从流态看,水面紊动剧烈的地方位于发生"揭河底"位置的下游,这也是本次研究的一个重大发现。

黄河高含沙洪水“揭河底”冲刷研究现状

对目前黄河高含沙洪水"揭河底"冲刷研究的现状进行了系统的总结与分析,认为:在目前黄河水量显著减少、河道淤积萎缩日趋严重的形势下,开展高含沙洪水"揭河底"冲刷机理研究,不但具有重要的学术价值,而且还具有重要的工程应用价值和巨大的社会经济效益;该课题是国民经济和社会发展中迫切需要解决的关键科技问题,其成果对丰富河流泥沙动力学的研究内容,加深对高含沙洪水特殊造床机理的认识,完善黄河等多泥沙河流的综合治理方略和防洪工程的安全措施等具有重大意义。要使本项研究取得突破性的进展,必须采用实测资料分析、模型试验、理论分析和力学分析计算相结合的方法,通过分析发生"揭河底"冲刷河段的来水来沙情况及"揭河底"冲刷过程中有关水文泥沙资料,建立清晰的"揭河底"过程的物理图形,并借助实体模型开展高含沙洪水"揭河底"机理的研究。

“揭河底”冲刷期龙门—潼关河段的水沙响应

在分析黄河龙门站、潼关站历年高含沙洪水的基础上,建立了"揭河底"冲刷期潼关站汛期水沙量、洪峰期3 d水沙量、洪峰、沙峰以及洪峰时段泥沙粒径等与龙门站的响应关系。结果表明:龙门—潼关汛期水量响应关系较好,汛期沙量出现明显衰减,高含沙洪水的沙量减幅大于一般含沙量洪水的;潼关站洪峰期3 d水、沙量均小于龙门站的,"揭河底"洪水的3 d水沙量大于没有发生"揭河底"洪水的;对于一场高含沙洪水过程,流量和含沙量沿程均会衰减,发生长距离"揭河底"冲刷洪水的减幅要小于没有发生"揭河底"冲刷洪水的;近年来发生的局部"揭河底"冲刷洪水含沙量的沿程减幅明显增大,潼关站洪峰期泥沙的中值粒径多小于龙门站的,而发生长距离"揭河底"冲刷的洪水泥沙粒径细化程度较低,这对三门峡库区和黄河下游河道的冲淤非常不利。

黄河高含沙洪水“揭河底”冲刷研究综述

对以往黄河高含沙洪水"揭河底"冲刷的研究成果进行了归纳和总结,从"揭河底"冲刷发生的机理、河床边界条件、水沙条件、判别指标、试验研究、数值模拟等有关方面给出了已有的研究成果,并提出今后"揭河底"冲刷需要继续深入研究的问题:①黄河"揭河底"冲刷发生时的水沙条件、河床边界条件和河床淤积物分层问题;②黄河"揭河底"冲刷的判别条件和指标问题。

2017年黄河小北干流“揭河底”现象分析

基于前期研究成果,采用资料分析、理论研究等手段,分析了黄河历次"揭河底"现象及影响,介绍了"揭河底"发生的原因与判别条件。指出2017年黄河小北干流陕西合阳县境内发生"揭河底"现象的原因有两点:一是洪水的含沙量大;二是揭底位置处的河道突然缩窄,河道断面流速增大。最后探讨了未来"揭河底"发生的可能性与水沙调控对策。

“揭河底”期间胶泥块底部受力监测试验设计

为了跟踪监测"揭河底"期间河床上的胶泥块底部水流上举力的变化过程,设计了一套模型试验方法。该试验采用A401压力传感器,胶泥块由中值粒径小于0.01 mm的极细粉煤灰制成。将压力传感器布置在胶泥块预留空间的底部,涂刷亲水性底基处理胶,使胶泥块与传感器连为整体;连接传感器的数据线顺水流方向布设,以尽量减少数据线对水流的干扰。试验过程中,压力传感器可以对胶泥块在揭起前、揭起瞬间及翻转期间的底部水流上举力进行实时采集。

黄河中游“揭河底”冲刷机理分析

黄河中游的高含沙洪水常会引起河床的"揭河底"冲刷。根据力学基本原理,考虑淤积物受到的重力、浮力和沙粒之间薄膜水附加下压力、黏着力等的影响,利用淤积物失稳临界受力平衡条件推导出了均匀流态下分层淤积物失稳临界瞬时底速表达式。经模型试验数据及原型观测数据检验,结果吻合较好。

黄河小北干流“揭河底”冲刷初析

一、河道概况 黄河禹门口至潼关段,称黄河小北干流,河段长132.5公里,为藕节形哑铃状,平均河宽8.5公里,上段最宽13公里,下段最宽19公里,中段为3—5公里,两岸高崖之间河道总面积1107平方公里,其中河槽面积450平方公里,滩地面积657平方公里,流经山西省河津市、万荣县、临猗县、永济市、芮城县边境,上段有汾河汇入,下段有渭河及北洛河汇入。

游荡性河道“揭河底”机理及防治对策

"揭河底"现象是黄河上独有的一种泥沙运动现象,主要发生在黄河小北干流的龙门及支流渭河河段,根据实测资料及河流动力学原理,对"揭河底"现象、发生条件、冲刷机理、造成危害等进行分析探讨,提出防御措施和治理对策。

黄河中游揭河底洪水发生成因及对水文测报影响

本文分析了黄河中游“揭河底”洪水的发生成因以及对水文测报、河道形态的影响，同时提出了相应对策。

黄河小北干流"揭河底"冲刷对策探讨

"揭河底"冲刷是高含沙洪水与河床边界矛盾对立急剧转化的必然结果。防止"揭河底"冲刷关键在于改善河床边界条件和水沙条件。提出了加强工程维修管理,加大河道治理力度,适时调水调沙,做好监测预报和水土保持工作,全面落实防汛责任制等治理对策。

黄河河床演变的典型现象及相关研究概述

简要总结了黄河小北干流＂揭河底＂及下游二级悬河等典型河床演变现象的相关研究成果。河床层理淤积及黄河特有的水沙条件是＂揭河底＂形成的前提,高含沙洪水期间水流作用于胶泥块以后引起上下表面脉动压力波传播速度不同而形成的瞬时上举力是发生＂揭河底＂现象的直接原因;黄河高含沙洪水期间河道横向输沙的极不平衡是逐步形成二级悬河典型横断面形态的根本原因。