黄河宁夏四排口河段河床冲淤变形的计算

黄河宁夏平罗四排口"Ω"型河道"裁弯取直"工程的实施,引发了该段河道河床边界条件的剧烈改变。为了掌握工程运行后该段人工开挖引河中水流运动、泥沙运移以及河床迁移演变的发育、演化规律,项目组多次赴平罗黄河四排口进行现场考察与实地取样、测量。根据所研究河段初始地形、流场分布情况以及初步预测的河床变形规律布设了一系列淤积测验断面,随后多次对其展开现场实测,得到了该段河道的河床演变规律、悬移质泥沙粒径和含沙量的分布情况与岸边丁坝影响下河道主流的演进变化规律。依据实测结果计算、分析了工程运行初期河床的平均冲淤变化程度(1.6077m)和河段整体冲刷量(356.4908万m^3),根据分析结果提出了进一步加固丁坝群后左岸岸坡的建议。

基于MIKE 3的黄河宁夏四排口河段水动力模拟

为研究黄河宁夏四排口河段在“裁弯取直”工程运行后,该段长4.530 km的河段在丁坝群影响下的水流运动情况,为工程的安全稳定运行提供决策参考及建议;针对该河段特有的地形地貌特征,借助MIKE 3软件构建了四排口三维水动力数学模型,并利用2018年7月现场实测的水文资料对所建模型的适用性与正确性进行验证;计算结果表明:在丁坝群末端与引河进口接洽位置处,形成了一个长半径约128.824 m、短半径约71.939 m的逆时针运转的椭圆形旋涡;“裁弯取直”工程的实施,造成了河床边界条件发生突变,导致研究区域水流运动状况十分复杂,若不加以控制将引发剧烈的河床冲淤变形。

基于MIKE21模型的黄河四排口河段洪水演进数值模拟

为研究黄河四排口河段洪水期对河床的冲刷及河床变形状况,本文借助MIKE21模型,建立了黄河四排口河段二维水动力数学模型,并利用2018年11月现场实测资料对所建立的模型进行了验证。通过模拟不同工况下的洪水过程,得出如下结论:大流量下水流对丁坝的冲刷剧烈,严重影响了丁坝的稳定性与安全性;且在丁坝末端左岸形成了一个长半径约274.76 m,宽半径约78.38 m的逆时针运动相对规则的椭圆形漩涡,加剧了对该段的冲刷,可能会使得引河段水流向左岸迁移,导致引河段左岸发生大幅度的崩塌后退状况。

黄河宁夏四排口河段截流后河道变形研究

黄河四排口河段位于宁夏石嘴山市平罗县境内,原河道为弯道,左岸不断冲刷,主流顶冲堤防,险情不断发生。四排口河段河道整治工程通过建立丁坝、联坝进行截流,并人工开挖引河进行导流。为了对截流后河势发展进行准确预测,利用声学多普勒流速剖面仪(RiverCAT)、激光粒度分析仪等测量仪器监测该河段13个典型横断面,测量每个断面处水深、水位、垂线平均流速、河床高程、悬移质泥沙粒径级配等,对比分析典型断面不同时期左右岸及河宽的变化情况。结果表明:在丁坝的作用下,主槽位置从左岸逐渐向河中心移动,在下游引河处又回归左岸;最大流速则在左右岸不停迁移,且流速变化呈抛物线分布;悬移质中值粒径呈现不规则变化趋势;人工截流后该河段处于不稳定的状态。