沿程淤积与溯源淤积的概念与数学模型

沿程淤积与溯源淤积是有关河床纵剖面调整的一对重要概念,但以前的一些文章对此的认识是互相矛盾的。本文对沿程淤积和溯源淤积的概念作了严格的限定,并给出了数量化的定义——沿程淤积与溯源淤积的数学模型。

黄河下游非漫滩高含沙洪水的沿程淤积分布

小浪底水库即将由拦沙初期转入拦沙后期,水库降水排沙会使黄河下游河道发生不同程度的淤积,给维持下游一定过流规模的主槽带来困难。通过对比4个不同含沙量与泥沙级配方案下游河道的冲淤量及泥沙沿程淤积情况,认为:1含沙量低且悬沙粒径细的非漫滩高含沙洪水在黄河下游河道淤积量相对较少,且各河段淤积较为均衡;2非漫滩高含沙洪水含沙量沿程调整迅速,含沙量越高,衰减幅度越大,中粗沙含量沿程明显减少,细沙含量沿程衰减得少;34个方案均以中粗沙淤积为主,淤积主要发生在花园口以上河段,粗沙淤积量占总淤积量的比例分别为58.0%、46.9%、48.5%、58.8%,花园口—夹河滩河段内各粒径泥沙淤积分配比例基本均等,夹河滩—高村河段淤积量小,粗沙淤积量相应较小,细沙淤积比例稍大。建议在小浪底水库降水冲刷期尽量避免下泄小流量、高含沙量的水沙过程,若不可避免,则应考虑尽可能减小悬沙粒径。

黄河小浪底—花园口段泥沙沿程淤积与溯源淤积模型仿真分析

黄河泥沙问题一直是黄河治理中的难题。黄河作为多沙游荡型的典型河流,来沙量大,来水来沙与河流挟沙能力不相适应,很容易产生河道淤积或冲刷。自小浪底水库建成使用以来,下游泥沙淤积程度已得到很大改善,但黄河下游仍然处于淤积发展阶段。探讨了黄河小浪底—花园口段的河床泥沙淤积演变规律,不仅从理论上分析了黄河泥沙沿程淤积与溯源淤积模型,还对其理论解进行模拟仿真分析,仿真分析结果与实测的河床高程误差在10%以内。可见,所建黄河泥沙沿程淤积与溯源淤积模型对指导黄河泥沙治理具有一定的实践价值。

渭河下游淤积上延分析

从河道累积淤积量对洪水位的影响及河道断面间的冲淤变化情况两方面论证了渭河下游的淤积上延范围 ;并进一步根据溯源淤积和沿程淤积的淤积机理 ,通过对渭河下游淤积特性进行分析得出 ,在三门峡水库控制运用以前 ,渭河下游泥沙淤积上延乃是潼关高程抬升所致 ;在三门峡水库控制运用以后 ,渭河下游泥沙淤积上延乃是溯源淤积和沿程淤积所为。

黄河河口延伸与下游淤积关系研究中的问题分析

阐明了黄河河口延伸与下游淤积关系问题的实质,指出了黄河河口延伸与下游淤积关系对时间尺度的依赖性,进而深入探讨了以前研究这一问题所用论据的合理性题。分析结果揭示,那种认为黄河下游淤积由河口延伸控制和河口延伸作用局限于近口河段的说法都缺乏令人信服的证据。

黄河下游河床纵剖面形态及其地文学意义

本文通过河床比降和凹度两个指标 ,研究黄河下游河床纵剖面形态的自动调整作用 ,结果发现比降和下凹度多年平均值分别为 1.2 8和 1.35 ,偏离均值为 1～ 2 % ,变化很小 ,说明黄河下游河床纵剖面以近于平行抬升的形态调整 ,标志着河道已进入了老年期发育阶段。对于研究河道发育史和老年期河道的特点 。

小浪底水库异重流对库区河床冲淤的影响

对小浪底水库异重流潜入位置、地形坡降、坝前水位及其库区河床地形的变化进行分析,结果表明:异重流的发生、运行及其消亡受制于地形的改变和进出库水沙量的影响;库区地形影响异重流的排沙效果,反过来异重流又塑造了库区地形.小浪底水库随着淤积三角洲顶点的不断向前推进,近坝段的比降变陡,有利于异重流排沙,可减少库区的泥沙淤积.

潼关以下库区冲淤机理分析

通过对潼关以下库区冲淤机理分析发现,潼关-古夺河段的冲淤变化与古夺-大禹渡冲淤变化密切相关,古夺-大禹渡河段发生溯源冲淤变化是潼关-古夺河段发生沿程冲淤变化的前提和基础。若古夺-大禹渡河段发生溯源冲刷,则潼关-古夺河段发生沿程冲刷;若古夺-大禹渡河段发生溯源淤积,则潼关-古夺河段发生沿程淤积。大禹渡河段之所以常常发生溯源冲淤的原因在于,一年有5个月的运行水位回水末端均在大禹渡以上,造成大禹渡河段成为溯源冲淤的侵蚀基准面。

黄河下游河床纵剖面的调整

该文在分析了黄河下游纵剖面及其横断面的长期变化后,提出了河口延伸情况下河道溯源淤积模型,用比降分析,相关分析及河床质粒度分析等方法,探讨了沿程与溯源两种淤积方式对黄河下游纵剖面调整的影响。用最低能量原理和平衡的概念,分析黄河下游平衡纵剖面的形式,说明黄河下游不能达到平衡的原因及现在黄河达到平衡的条件。 经分析作者提出以下论点:黄河下游主要是沿程淤积,溯源淤积居次要地位,其影响范围在艾山以下。横断面形态变化对纵剖面调整影响不大。溯源淤积厚度与河口延伸长度和河床比降成正比。溯源淤积过程大致按e(-0.07 e^(1/2)),的方式向上游衰减。河口周期性演变,沿程淤积与河床边界条件对溯源淤积有哀减和抑制作用。强烈的沿程淤积状态会长期持续。如能控制住来砂的38％或20％的最粗部分,则现黄河下游纵剖面会达到平衡或准平衡。

黄河河口延伸对下游淤积影响的定量研究

黄河河口延伸对下游淤积影响大小的问题是黄学研究中的一个争论焦点。在这个问题上,一部分学者认为河口完全控制下游淤积,一部分则认为河口只影响下游很短的距离,也有人认为在河口长期的延伸中,溯源淤积的范围将远远超过河口,和沿程淤积相结合,促使黄河下游河床平行抬升,争论不休。我们认为后一种认识在定性上是正确的,但需要对沿程淤积与溯源淤积进行过程上的定量分割。本文主要在这方面作了一些尝试。