黄河下游河道滩岸崩退与淤长过程的耦合模拟

黄河下游滩岸变形时常发生,对河床稳定、防洪安全、滩区耕地保护等方面产生诸多不利影响,因此有必要在河道水沙数学模型中考虑滩岸变形计算。以1维水沙输移及床面冲淤计算模型为基础,结合滩岸崩退与淤长计算模块,建立了能同时模拟河床纵向冲淤与滩岸横向变形的耦合模型。采用该模型计算了黄河全下游(755 km长河道)的河床纵向与横向变形过程,选取2018年及2020年作为率定及验证年份对该模型进行测试。计算结果表明:该模型可以很好地模拟黄河下游滩岸崩退及淤长过程,黄河下游游荡段、过渡段、弯曲段河段平滩宽度的计算误差在2018年分别为4、5、1 m, 2020年分别为12、14、4 m;选取典型断面进行分析,发现该模型可以精细地模拟黄河下游不同河型河段的断面形态变化过程、滩岸崩退及淤长宽度的变化过程,以及大致准确地模拟河床冲淤厚度变化过程。黄河下游3个河段滩岸变形程度差异较大,游荡段滩岸变形幅度远大于过渡段与弯曲段,过渡段与弯曲段变形幅度相差不大;3个河段滩岸崩退幅度均大于淤长幅度,体现出下游河床呈现展宽的趋势;黄河下游滩岸崩退与淤长会对河床冲淤产生重要影响,其中游荡段滩岸变形对于河床冲淤影响较大,而过渡段及弯曲段的河床变形主要表现为水沙不平衡输移引起的床面冲淤。

黄河下游漫滩洪水冲淤规律

滩地的淤积层分布记录着以往漫滩洪水的特征,即反映漫滩洪水的量级、频率和持续时间等,同时河漫滩也是预估河流泥沙、洪水灾害防治和湿地生态系统保护等的重要组成部分。根据黄河下游水文年鉴资料,分析滩地的淤积与漫滩洪水的定量关系,为未来河流泥沙预估提供依据。经分析得到大漫滩洪水在来沙系数S/Q<0.030kg·s/m6时,主槽冲刷而滩地淤积,反之则滩槽同淤。当S/Q<0.030 kg·s/m6时,大漫滩洪水滩地的淤积量主要与漫滩系数Qmax/Qp、上滩水量W0和含沙量S有关;大漫滩洪水的主槽冲刷量则除了与洪水期水量W和沙量Ws有关外,还与滩地的淤积量有关。一般漫滩洪水,当来沙系数S/Q<0.023 kg·s/m6时,主槽冲刷而滩地淤积,反之则滩槽同淤。一般漫滩洪水主槽冲刷量与来沙系数S/Q和洪水期水量W有关,而滩地淤积量仅与含沙量S有关。黄河下游漫滩洪水滩地的淤积和主槽的冲刷主要发生在孙口以上河段,而孙口以下河段主槽冲刷和滩地淤积量均较少。

高含沙水流游荡型河道滩槽冲淤演变特点及机理分析

黄河下游游荡型河道河床逐年淤积抬升的众多影响因素中，高含沙洪水起着十分重要的作用，本文根据概化模型试验结果和野外实测资料，分析了高含沙水流游荡型河道滩槽冲淤演变特点，特别提出窄深河槽一方面由高含沙水流自身塑造。

淤滩与刷槽之间没有必然的联系

实测资料与动床摸型试验均表明,在洪水过程中淤滩与刷槽虽然同时发生,但它们之间并没有必然的联系。在多沙河流上洪水漫滩必然会造成滩地淤积,并在滩唇形成自然堤,阻断滩槽水流交换;主槽的冲刷发生在涨水期,在落水期不管含沙量大小,河床均处于淤积状态。漫滩后的清水在滩地上流动缓慢,远远小于主槽水流的运动速度,因此漫滩水往往在落水期才能汇入主槽,且只能起到减少主槽淤积的作用,无法改变由于洪水的非恒定性形成的落水期河床必然淤积的状态。实测资料表明,含沙量100~200 kg/m3的不漫滩洪水在涨水期仍可造成主槽的强烈冲刷。

黄河下游漫滩洪水淤滩刷槽试验研究

利用"82.8"型不同量级漫滩洪水,进行了黄河下游漫滩洪水淤滩刷槽系列模型试验,结果表明:①漫滩洪水淤滩与刷槽之间有必然联系,滩地淤积量与主槽的冲刷量呈正相关关系,在同等水量、沙量条件下,滩槽冲淤量随洪峰流量的增大而明显增大;②不同量级洪水漫滩后,嫩滩的淤积量随洪峰流量的增大变化不大,二滩的淤积量随洪峰流量的增大而明显增大;③滩槽交换分三角形滩区交换和条形滩区交换,洪水过程中前者交换的频率大、时间短,后者交换的频率小、时间长;④上滩挟沙水流在运行过程中,具有明显的含沙量衰减及粒径分选作用,泥沙粒径分选细化的程度与含沙量衰减率呈正比,较大洪峰流量的上滩水流在三角形滩区上含沙量衰减率较大,较小洪峰流量的上滩水流在条形滩区上含沙量衰减率较大。

黄河宁蒙河段1964—2011年滩槽冲淤变化研究

黄河宁蒙河段不同断面的冲淤变化主要受上游来水来沙的影响,近几十年河道的淤积抬高严重威胁着沿岸群众的生产生活。以1964—2011年6个主要水文站实测流量、水位及大断面数据为基础,通过构建各个水文站断面的理想断面,逐年推算出各站河道断面的理想断面面积、河槽断面面积和滩地断面面积,并以此分析了三类断面面积随时间的变化规律。结果表明:青铜峡断面出现轻微的冲刷,磴口、巴彦高勒、三湖河口站断面表现出比较明显的淤积,石嘴山、头道拐站断面的冲淤变化不甚明显。

黄河下游漫滩洪水淤滩刷槽及淹没风险研究

黄河下游漫滩洪水具有较强的塑槽作用,同时存在较大的淹没风险.通过实测资料分析、实体模型试验和数学模型计算,对黄河下游大漫滩洪水淤滩刷槽作用及淹没风险进行了初步探讨.研究表明：对于漫滩系数大于1.5 的实测大漫滩洪水,主槽冲刷量一般是滩地淤积量的0.35～0.80 倍.在漫滩系数小于2.5 时,主槽冲刷量增加不明显,但滩区淹没面积及淹没损失增加显著;在漫滩系数大于2.5 时主槽冲刷量明显增大,其滩地淹没面积达到最大,淹没损失增加缓慢.

黄河下游漫滩洪水的淤滩刷槽作用

淤滩刷槽是指多沙河流发生漫滩洪水时出现的滩地淤积、主槽冲刷(或少淤)的现象,为多沙河流的主要特征之一。以黄河下游河道为对象,利用实测洪水资料,对漫滩洪水的滩槽水沙交换、主槽断面形态改善及其对滩槽冲淤的影响进行了研究。滩槽水沙交换及其引起的主槽断面形态改善是造成漫滩洪水淤滩刷槽的主要原因。淤滩刷槽可减少河道的总淤积量,并可改善河道的横断面形态。当漫滩洪水来沙系数小于0.012 kg·s/m^6及洪水漫滩系数大于1.5时,淤滩刷槽作用明显。为减少主槽及河道的淤积,其可作为漫滩洪水调度的调控指标。

黄河下游漫滩高含沙洪水淤滩刷槽效果研究

采用定性和定量分析相结合的手段,分析了黄河下游漫滩高含沙洪水淤滩刷槽的效果。结果表明:黄河下游漫滩高含沙洪水淤积主要集中在高村以上河段,高村以下河段淤积量仅占全下游淤积量的3.2%;从同流量水位以及横断面的调整变化来看,高村以上河段的淤积主要集中在滩地,而主槽大多表现为冲刷;从滩槽淤积量分配来看,发生漫滩高含沙洪水年份整个汛期利津以上河段主槽淤积量占全断面淤积量的47.7%,而漫滩高含沙洪水期间主槽淤积量仅占全断面淤积量的10.3%。

综合利用水沙资源引黄淤滩

以河南省原阳县韩董庄引水渠以西7.1km堤河作为引黄淤滩试验区，首先进行了来水来沙分析、渠首闸分沙比估计、堤南干渠输沙能力分析、放淤引水量估算、退水条件分析，以及退水区泥沙落淤量估算.在以上分析结果的基础上，按照便于管理运用、尽量利用现有水利工程、退水不影响排涝等原则，确定放淤方案为：将季庄支渠扩大到流量15m3／s，单口门放淤．工程实施后可获得：改良土壤、增加耕地面积、减轻渠道淤积、确保黄河大堤安全。

黄河下游水沙调控对河道滩槽冲淤影响试验研究

针对黄河"82.8"洪水,运用模型试验手段研究在自然漫滩和控制漫滩条件下的黄河下游淤滩刷槽效果。通过对试验过程中实测的水位、流速、含沙量、泥沙粒径等多种水力泥沙要素及冲淤量进行分析,得出多种水力要素与主槽和滩区冲淤量的影响规律的关系式,并利用已有的实测数据对冲淤关系式进行验证。研究结论可指导不同来水来沙条件下,通过控制滩区来实现淤滩刷槽的目的。

淤滩造地工程中几个问题的探讨

汾河水库上游水土保持综合治理工作实施以来,淤滩造地工程作为体现“治穷致富,拦沙保库”的典型工程措施,一直是我们工作的重点。四年来,共计安排重点治滩工程十七处,效益面积33388亩,其中新增面积为21726亩,改善滩地1.09万亩。目前,有些滩地已经淤成受益,受到当地群众的欢迎。现根据工作实践,对工作中存在的一些技术问题和争议点作一些探讨,希望对今后工作有益。

海岸蚀退与促淤保滩

孤东及新滩油田位于黄河入海新口门两侧的滩涂地区,黄河及海洋水文气象条件对该地区的原油生产及开发有着直接而显著的影响,近年来,随着黄河来水来沙的大幅度减少,黄河口广大区域海岸冲蚀后退现象日益严重,给油田生产和开发带来了显著的负面影响.在孤东海堤,堤前水深大幅度增加,在新滩油田,一些陆上井已变为滩海井.面临着风暴潮的威胁,海岸线已发生了大幅度的后退.加强海岸蚀退研究已成为保障油田安全生产的重大课题.

长江口大型低滩促淤工程促淤方法探讨

长江口地区目前可圈围的高滩资源日益减少,圈围造地工程从高滩圈围向低滩先促淤后圈围形势发展。以南汇东滩促淤圈围工程南区为例,采用二维潮流数学模型和泥沙促淤效果经验公式计算了分期促淤效果,对促淤区内水质点运动轨迹、侧进淤量和风浪掀沙影响进行了分析,并且进行了定量比较。研究结果表明,对于大型低滩促淤工程,宜采取合适的分期促淤方式,先促淤后圈围,并对围区划分合适的分仓范围,以达到最佳的促淤效果。

中小洪水引洪淤滩技术试验研究

黄河下游滩区引洪淤滩改土，是滩区治理的重要内容之一。自从滩区立项治理以来，针对中低滩区开展了引洪淤临、淤滩改土和村塘放淤的试验研究工作。本文根据试验和部分滩区引洪放淤经验，提出了在黄河下游利用中小洪水有控制地进行各类引洪放淤规划设计原则和技术措施，以及加快滩区引洪放淤技术的建议。

高含沙水流特性和滩槽冲淤特征浅述

综述高含沙水流特性和滩槽冲淤特征的国内外相关研究进展,国内相关学者在产、汇流特性、流变特性、流动特性、输沙特性等方面做了大量的研究工作,国外目前关于高含沙水流的研究遵循与借鉴了我国的方法和理论。对滩槽冲淤特征的研究大多集中在黄河、渭河流域,成果集中在对河道冲淤规律的探讨和冲淤机理、冲淤特性、输沙用水量等的研究,对泾、渭河高含沙洪水的异常现象如洪水位抬高、贴边淤积等的研究相对较少,需进一步研究探索。

东明县淤滩治理试验取得可喜成绩

为了抬高黄河滩面,加快滩区治理,落实破除生产堤,实行“一水一麦”政策,使滩区脱贫致富,1988年在山东东明县南滩进行了淤滩治理试验,范围为阎潭与谢寨两引黄闸间滩区,长17.6km,面积90km^2,有190个自然村,六万多人,耕地9万亩,非耕涝洼地2.5万亩。当年初,县成立了施工指挥部,自农历正月初八至正月十六,投入劳力17.4万工日。

以化疗措施为主控制长江新淤滩血吸虫病的效果观察

洪山江滩是1970年长江车湾段改道后形成的新淤滩,滩长1500m,总面积367.1万m^2,筑防洪大堤后分为外滩和内滩.外滩面高程为29.0—33.5m,生长芦苇;内滩有居民131户,529人,以种植棉花为主.1978年该滩的新江村居民血吸虫病感染率为4.33%(10/231),1983年上升至35.79%(107/299).为控制血吸虫病上升的势头,从1984年起,在该滩选新江村为试点,观察了以化疗措施为主的防治效果.