新入海水沙情势下的黄河口沙嘴动态响应

河口沙嘴位居河海动力交互区,对水沙变化的响应速度快。为了解近期黄河入海水沙情势及其影响下的河口沙嘴演变规律,基于高分辨率卫星数据和水文资料,运用统计学方法进行分析探讨。结果表明:(1) 1999年以来入海水沙延续偏枯态势,变化过程由线性向周期性波动转变,波动周期为6~8 a, 2018—2021年处于波动上升期;(2) 2018年以来,河口沙嘴北、东汊道交替成为淤积主体,河长年均延伸0.7 km,沙嘴年均造陆16.9 km2;(3)尽管偏少的来水来沙条件不利于三角洲整体的向海淤积,但极端径流带来的强烈泥沙输移入海仍然会使河口沙嘴面积增加;(4)现阶段的汊道格局减缓了河长延伸但加快了沙嘴造陆,对于长期稳定清水沟流路起到积极作用,但当前不利于河口湿地生态安全。

黄河口清水沟流路冲淤发展与使用年限预测

本文利用作者开发的一、二维连接的黄河口整体冲淤数学模型，根据有、无古贤水库二种情况进入黄河下游的水沙条件，对未来黄河口清水沟流路的淤积发展过程进行了计算研究，并根据计算结果对流路使用年限、河道向海域延伸的安全距离、淤积量和淤积分布、海域容沙量及海洋动力输沙能力等相关问题进行了分析探讨，旨在为黄河口的整治规划提供科学依据。计算研究结果表明，各流路组合运行方案的清水沟流路使用年限为53～77年，古贤水库的修建和不同流路的交替组合使用皆有利于延长清水沟流路的可使用年限。有、无古贤水库条件下河口的人海输沙能力均较为稳定，海域年均输沙量分别为2．53亿t和2．71亿t左右。

黄河口清水沟流路汊河方案研究

通过对清水沟流路的北汊、清8汊及原河道各个组合方案的行河年限、对下游河道淤积反馈的影响、行河费用、防洪效果及对孤东油田防潮堤安全的影响等方面进行研究,认为清水沟流路的行河寿命还有50年以上。同时,建议清水沟流路行河次序为:清8汊河行河至西河口以下65 km左右时改走北汊,北汊行河至改汊最终控制条件时改走原河道,原河道行河至改汊最终控制条件时改走清8汊河,清8汊河行河至改汊最终控制条件时改走备用入海流路。

黄河河口及其流路系统的构成和稳定内涵

系统论述了"河口"与"流路"的定义,构建了黄河河口及其流路的系统构成框架,全面阐述了"河口稳定"与"流路稳定"的基本属性和基本含义,并就"河口稳定"与"流路稳定"的发展前景进行了分析和展望,最后概括总结了河口系统与流路系统稳定之间的关系。

黄河下游整治工程续建后对河势控导效果影响

随着小浪底水库的投入运用,进入黄河下游的水沙条件发生很大变化,因部分河道整治工程与新的水沙关系不匹配,下游河势极易发生调整,使得现有流路与规划流路不一致,一些河段出现畸形河势。通过开展黄河下游河道综合治理工程推荐方案模型试验研究工作,来检验工程续建后对河势的影响。对比工程现状方案和拟建方案的试验结果发现,拟建方案不利河势的调整部位较现状方案多,拟建方案有利于河势向规划流路调整,河势基本稳定。

黄河口流路维数及其探讨

利用最小二乘法的河长分维方法计算了黄河口各条近现代故道的分形维数,并使用流路维数衡量了黄河故道发育程度,发现流路维数具有以下特征:故道的弯曲系数与流路维数的代表性、整体性和相关性良好,能够很好地反映黄河下游近现代故道的特征,基本上能够体现黄河故道演变过程中的发育程度以及动力学因素。

基于浅地层剖面探测的近代黄河尾闾流路变迁研究初探

黄河尾闾流路具有变迁频繁的特点,1855年以来黄河尾闾小规模的改道50多次,较大规模的改道10余次,平均约10年就改道一次.依据浅部地层剖面的结构及形态特征,以及河流相砂的沉积特征,对黄河三角洲近岸海域两千余公里的浅部地层剖面探测数据资料进行以埋藏古河道为主的灾害地质类型的解译辨识,初步建立黄河尾闾流路变迁过程图.结果表明基于浅地层剖面探测的黄河尾闾流路变迁研究是可行的.研究结果与前人有关的黄河尾闾流路变迁研究结果较吻合,基本反映了近代黄河尾闾流路的变迁过程,研究从浅地层剖面探测探讨近代黄河尾闾流路的变化过程,不仅丰富了古河道理论研究,同时对于黄河三角洲发育演变过程,尤其是近代黄河尾闾流路变迁研究具有十分重要的意义.

黄河口西河口附近修建橡胶坝初探

介绍了黄河口入海流路摆动情况,阐述了3种主要行河方式:长期稳定、轮流行河、同时行河及已有推荐成果;分析了橡胶坝修建的必要性,研究了橡胶坝建设规模,包括直接工程和间接工程的种类和数量;初步研究了修建橡胶坝对防洪、流路运用、生态环境、国民经济等的影响,并指出了需要进一步研究的问题。

关于黄河河口问题的思考

围绕黄河河口流路安排、河口生态环境保护等方面的问题进行了分析。认为:河口流路安排的核心问题是如何处理好河口地区防洪、经济发展和生态环境保护之间的关系;长期固定入海流路不利于保障河口和下游防洪安全、不利于生态环境保护,解决途径是有计划地使入海流路摆动。来水来沙量的减少、河口附近海域条件相对较好、人类已经探索出一些控制河口淤积的措施、防洪工程建设的加强等为稳定流路提供了条件,延长清水沟流路的使用年限是可能实现的,但要充分认识“少水少沙”条件下河口河道仍然会严重淤积的事实,充分认识河口各种减淤措施的可能潜力和局限性。如何保护好河口地区的生态环境,是黄河水资源未来能否在河口得到优化配置的核心,为此,要研究人类希望保障和可能保障的生态环境规模和目标、生态恢复到相应目标最少需要多少淡水等课题。河口地区经济发展模式必须建立在水资源紧缺的基础上,把生态环境保护放在十分突出的位置。只有实现人与自然和谐相处,才能保障经济社会的可持续发展。

刁口河生态调水对现行流路输沙能力的影响

采用2002—2009年调水调沙期利津水文断面实测流量及水深资料,分析了刁口河流路引水对清水沟流路输沙能力的影响,对大河不同流量级时引出不同流量后的挟沙力变化进行了计算。结果表明:在大河流量较小时,引水对大河挟沙能力影响较为明显,但此时大河的含沙量较低,对大河输沙量的影响较小;在大河流量大于2 000 m3/s时,一定规模的分水对大河挟沙能力影响较小,有时甚至还有正面影响,通过控制分水量,可以将对大河挟沙能力的不利影响幅度控制在1%以内。

不同使用方式下刁口河流路泄洪排沙能力研究

在拟订清水沟流路和刁口河流路不同使用方式及其水沙调配方案的基础上,利用黄河河口相关数学模型,对刁口河流路的泄洪排沙能力进行了计算。结果表明:当利津站流量≤4 000 m^3/s时黄河来水全部走清水沟流路,当利津站流量>4 000 m^3/s时启用刁口河流路分流、最大过流为3 000 m^3/s的方案为最佳水沙调配方案。该方案在设计水沙系列条件下,刁口河流路水位升高速率、河道延伸长度均为最低,总淤积量也处于较低水平,能够有效减轻河口防洪压力。

论黄河三角洲流路演变及河口治理的指导原则

通过分析黄河三角洲流路演变中溯源堆积及溯源冲刷对黄河下游河道影响的范围、幅度和作用历时，提出在黄河泥沙从根本上减少之前，河口治理的指导原则应是在有利于工农业发展和有利于防洪防凌前提下，有计划地安排河口流路。

黄河口清水沟流路地貌特征研究

黄河入海流路自1976年5月改道至清水沟流路以来,其地貌形态一直处于剧烈的变化当中,以往的研究虽然关注了典型断面主槽的形态特征及过流能力的变化,但对于清水沟流路范围界限内河道断面整体形态及其沿程变化等地貌特征还缺乏系统研究。本文以2019年10月黄河口现行清水沟流路范围渔洼以下河段加测横断面为研究对象,辨识现状地貌分布特点和横断面沿程形态特征,并分析其成因。结果表明:黄河口地貌形成受自然演变和人类活动的影响,既具有主槽、滩地、堤防等河流地貌要素,又具有滩涂、潮沟、拦门沙等海洋地貌要素。在有堤防河段,主槽形态窄深,过流能力较强;在无堤防河段,主槽形态宽浅,过流能力较差;从滩槽高差、唇滩高差、滩地横比降三个指标来看,无堤防河段的“自然悬河”程度大于有堤防河段的“二级悬河”程度。黄河口悬河程度小于黄河下游大部分河段,但黄河口尾闾河道的滩地横比降依然远大于河道纵比降,若发生漫滩洪水将极易引起顺堤行洪,会对黄河口堤防安全造成极大威胁。

黄河河口不同流路入海泥沙对下游影响二维数模分析

黄河河口入海泥沙在涨潮流和拦门沙的阻滞作用下对黄河下游泥沙运动产生重大影响。以已建立的河口海洋水沙二维数学模型为基础,对规划运用初期的清水沟北汊流路、刁口河流路和十八户流路典型水沙过程进行了计算,分析了3条流路入海口的海洋动力和泥沙运动,得到了入海泥沙对黄河下游的影响范围为距泺口断面90~215 km。研究了未来50 a进入下游的水沙设计和流路规划成果,采用清水沟、刁口河联合运用方案,计算了未来50 a入海水沙运动对下游的影响,结果表明:在此方案下,西河口水位维持在10.23~11.18 m。结合黄河三角洲高效生态经济区发展需求,清水沟和刁口河联合运用方案为最优方案,十八户流路海域封闭且海洋动力比较弱,可以作为远景备用流路。

改道黄河 保护渤海

以高含沙量著称于世的黄河,在促进华北平原形成的同时,也在蚕食着渤海。仅千年时间,淤埋渤海造陆1万km2。进入海洋世纪的当今世界,海洋国土更加显得弥足珍贵。渤海是我国唯一的内海,经济、交通和战略意义重大。黄河下游历来游荡于天津、上海之间,现行流路也只有144 a的历史。因此,改道黄河,重新引导泥沙输入黄海;既保护渤海,又在不影响领海的前提下,扩大我国国土面积。不失为两利无害的千年万年大计。

基于层次分析法的黄河口入海流路运用方案研究

为满足黄河口不同入海流路运用方案效益量化评价需要,设计4个流路运用方案,基于层次分析法构建黄河口入海流路运用方案综合评价指标体系,从行洪输沙能力、生态保障、对经济社会发展影响3个方面选取冲淤量、平滩流量、流路稳定性、外海输沙量等指标对流路运用方案进行评价;为消除各指标值量纲差异的影响并统一各指标值的变化范围,对指标进行归一化处理,采用专家调查法确定指标权重,通过多层次分析结构模型对判断矩阵进行一致性检验;通过计算各方案评价值,选取不同来沙情景下最优的流路运用方案。结果表明:采用现行清水沟流路(现行清8汊、北汊、原河道),以西河口(二)站10000 m^(3)/s流量对应水位达到12 m为改道标准的运用方案最好,可实现黄河口入海流路稳定行河100 a。