含水率变化对黄河下游滩岸土体力学性质影响及稳定性分析

黄河下游滩区岸坡坍塌,压缩滩区人民的生产空间,造成了极大的经济损失。因此,在对万滩镇至柳园口段滩岸踏勘、取样以及室内土工试验的基础上,分析滩岸土体组成及结构特征,研究含水率变化对土体强度的影响,并利用Optum G2研究土体强度变化对多层土滩岸稳定性的影响。结果表明:黄河万滩镇至柳园口段滩岸土体由黏土和粉砂土组成,表现为交互分层结构;随着含水率的提高黏土和粉砂土黏聚力均先增大后减小,内摩擦角逐渐减小;含水率对岸坡土体强度产生显著影响,含水率从18%增大到40%时黏土层黏聚力降低80%、内摩擦角降低约87%;滩岸组合边坡稳定性降低,岸坡稳定系数随着含水率提高表现为先增大后减小。

黄河下游滩区河南段土地利用类型的时空变化特征

分析黄河下游滩区土地利用类型的时空变化特征,可为黄河流域生态保护和高质量发展战略提供可靠的数据支撑和依据.以黄河下游滩区河南段为研究区,基于Landsat、Sentinel-2遥感影像数据,利用支持向量机算法、转移矩阵、变异系数对2000—2020年研究区土地利用类型的时空变化特征进行了分析.结果表明:①2000—2020年研究区内土地利用类型的空间分布相对集中,空间自然连通性大,但是部分区域存在斑块现象.2000—2020年研究区时空变化较大的土地利用类型是滩涂和水面.研究区土地利用类型变化较大的区域主要集中在新乡市原阳县以及郑州周边区域的滩区.2005—2015年期间,研究区土地利用类型的空间分布格局变化最大.②研究区的主要土地利用类型为耕地,其面积占研究区总面积的60%左右,其次为水面、滩涂、建设用地、园地及林地.研究期内,研究区各土地利用类型的面积均处于动态变化之中,变化幅度较大的为耕地、水面和滩涂,且这3种土地利用类型的面积之间存在此消彼长的关系.③总体来看,研究期内研究区的土地利用程度呈增加的趋势,2020年研究区的土地利用程度最高,为78.49%.在时间序列上,园地及林地面积的变化程度比建设用地面积和耕地面积的变化程度大.

黄河下游河滩地和水域土地功能变化及其驱动因素分析

探讨黄河下游河滩地和水域的土地功能变化及其驱动因素是促进研究区土地资源优化及可持续发展的重要途径之一。基于1980—2020年8期土地利用遥感数据,分析了研究区各类型土地功能时空变化特征,利用地理探测器研究了各影响因素对黄河下游河滩地和水域土地功能变化的影响强度以及交互作用机制。结果表明:经济与水沙功能用地面积最大,分布范围最广,前者沿河道呈带状分布,面积变化呈现急剧减少、缓慢增加、稳定的变化趋势,后者沿河道分布,用地面积总体表现为剧烈增加、微弱增加、稳定的态势;土壤类型、人口空间分布是影响研究区土地功能变化的重要驱动因素,各驱动因素间的交互作用对土地功能变化时空分异呈现双因子增强和非线性增强。

新发展阶段黄河下游滩区综合提升治理方案研究

黄河下游滩区是黄河行滞洪沉沙区域,也是滩区居民赖以生存的家园。针对黄河下游滩区仍有近百万居民防洪安全缺乏保障、下游不利河道形态使得黄河防洪形势依然严峻等问题,文章在系统分析总结以往研究成果的基础上,考虑新发展阶段国家战略及沿黄河经济社会高质量发展有关要求,综合分析提出了黄河下游滩区治理的3种方案,从防洪安全、社会经济发展、生态保护及投资管理等方面构建综合评价模型,对3种方案进行分析评价,最终提出推荐的滩区综合提升治理方案。

黄河下游滩区功能约束指标体系及约束机制

黄河下游滩区具有明显行洪、自然滞洪削峰和调节泥沙的作用,是滩区广大居民生存的家园。综合分析滩区在防洪减淤、经济社会发展及生态环境中的作用,提出滩区功能定位体系。对实现滩区三大功能定位的15个约束指标进行分析,提出滩区功能约束指标体系及约束机制。对代表性滩区治理方案的符合性进行了验证分析。为实现滩区综合治理效果,黄河下游滩区治理比选方案应满足滩区功能约束指标及约束机制要求。

黄河下游河道治理及滩区问题研究

从防灾观点出发,从河道的水动力学特性入手,研究决定黄河下游河道水动力学特性的因素,找到河道水动力学特性和影响因子之间的关系。在此基础上,从水流运动和泥沙输移之间的关系出发,分析黄河下游河道的泥沙运动特性,对于黄河下游河道的演化特性作了探讨,对于治理黄河提出了建议。和黄河下游河道紧密联系的下游滩区问题,不仅仅是一个自然科学的问题,而且是和社会、经济、环境、资源等问题相关的一个综合性问题,本文从可持续发展的角度出发,给出了解决滩区问题的建议。

黄河下游宽滩河段泥沙均衡配置方法

黄河下游宽滩河段具有重要的滞洪沉沙作用,为了维护黄河下游河槽均衡稳定,治理"二级悬河",合理利用泥沙资源,开展了黄河下游宽滩河段泥沙均衡配置研究。提出了黄河下游宽滩河段泥沙均衡配置方法,通过黄河下游宽滩河段泥沙配置层次分析,确定泥沙配置目标和评价指标,分析了黄河下游宽滩河段泥沙均衡配置的配置方式、配置单元和配置能力,并建立了黄河下游宽滩河段泥沙均衡配置数学模型。

黄河下游放淤改土固堤技术分析

根据黄河下游滩区放淤改土固堤的实践 ,对淤临河洼地、淤滩改土、淤村塘洼地、淤串沟等放淤类型进行了分析 ,提出了放淤改土固堤进水口门、输水渠、围堤、退排水工程布置方法和引水量、放淤量的计算方法。

黄河下游滩区土地利用研究进展与建议

黄河下游滩区土地利用涉及滩区群众生产生活及黄河下游防洪安全,历来受到广泛关注。通过总结近年来黄河下游滩区土地利用研究成果、滩区土地利用与防洪安全矛盾及"人水争地"问题的诸多解决方案,分析黄河滩区移民带来的土地利用新趋势,建议加强对滩区土地利用与黄河防洪的统一规划。

黄河下游滩区运用补偿政策研究

通过对黄河滩区作用和地位的论述,分析了滩区现行补偿政策存在的问题。针对滩区洪水风险特点,提出国家应积极投资滩区安全建设,并按《蓄滞洪区运用补偿暂行办法》对滩区运用后所造成的损失进行补偿,以解决下游防洪与滩区发展的矛盾,为滩区群众奔小康创造条件。

黄河下游典型滩区土地利用变化及防洪影响

针对黄河下游典型滩区最近几十年的土地利用变化进行分析,发现耕地面积变化不大,建设用地呈现明显增加趋势,而未利用地面积明显减少。随着未利用地的大量开发利用以及耕地面积的缓慢增长,黄河下游濮范台滩区的土地利用强度逐步增加,而土地利用类型更加趋于单一。流量6000m^3/s洪水影响的主要土地利用类型是旱地和河渠未利用地;流量8000m^3/s以上洪水对建设用地影响较为明显。

防护堤建设对典型洪水及防洪的影响

采用平面二维水沙数学模型,针对现状、"两滩一区"和防护堤3种河道边界条件,分别对6个量级典型洪水进行了模拟计算,分析不同边界对洪水位、淹没范围和灾情损失的影响。结果表明:现状方案有利于滩区参与河道行洪滞洪,但生产堤拆除阻力非常巨大;防护堤方案淹没面积和人口明显减少,对滩区未来发展将起到全面支撑作用,但建设周期较长、难度较大;"两滩一区"方案能够适当减小淹没面积和人口,且基本维持现状防洪格局不变,工程量较小,地方建设的积极性高,建议作为近期试点方案尽快推进。

黄河下游“96·8”洪水河势变化特点及险情灾情分析

1986年以来受长期小水作用形成的前期河槽的影响,"96·8"洪水期间黄河下游河势流路基本没有发生大的变化,但在河势没有受到工程控制的河段,主溜摆动仍然较大,且河道整治工程出险较多,漫顶现象比较严重,堤防工程险情与历史较大洪水比较,险情相对较少。洪水期间,黄河下游滩区几乎全部漫水,甚至连1855年黄河铜瓦厢改道形成的原阳、封丘、开封等地高滩也大面积上水,滩区群众受灾损失严重。通过对"96·8"洪水所造成的险情及灾情进行分析,提出了抗洪减灾的措施与建议。

黄河下游陆集滩“二级悬河”治理模型试验研究

在以往研究的基础上,根据试验研究河段的水文、泥沙特点,合理设计物理模型比尺,并对模型进行水位过程率定和验证,对黄河下游"二级悬河"试验河段淤填堤河治理措施进行物理模型效果检验。实体模型试验表明,通过"二级悬河"治理,当遇到较大上滩洪水时,滩地顺堤行洪流速降低,堤根水位下降、水深减小,洪峰期滩区分流比减小,滩区断面形态得到一定改善,滩地横比降大幅减小,"二级悬河"形势发生明显改善,堤防的安全性大幅提高。

黄河下游河道渠化治理

黄河下游河道,尤其是游荡性河段的治理一直是一个有争议的问题。作者提出黄河下游河道渠化治理方案。即依托现有的大堤,利用混凝土四面六边透水框架群这一新型河道整治工程技术,在两大堤之间整治出一条稳定的渠化河槽,形成窄槽宽滩复式断面。文中对渠化治理的可行性及渠化设计流量、设计河宽、治导线等参数进行了分析,为渠化治理提供科学依据。

黄河下游漫滩洪水含沙量和级配变化研究

通过模型试验,研究了黄河下游夹河滩到高村断面河段漫滩洪水含沙量及颗粒级配的沿程变化规律。结果表明:(1)各种流量条件下,主槽含沙量沿程增大,但差别较大。(2)漫滩挟沙水流在滩区含沙量沿程衰减,在生产堤内及滩面衰减幅度较大,在二滩衰减幅度较小;同时,漫滩挟沙水流中的泥沙颗粒在落淤过程中有明显的分选作用。(3)二滩沿程含沙量衰减率与大河洪峰流量有关,流量越小,含沙量衰减越快。

机械浚挖与河道整治

讨论浚挖技术和河道整治相结合的可行性和合理性，探索机械浚控在治河中恰当的地位和作用，运作的条件和局限，以及提高发展的问题和方向。在分析黄河下游河道现状和治理经验的基础上，提出改造河槽河滩泛区的微地貌的任务和建立有效的机械浚挖技术措施体系，并提出当前待开展的若干具体科学研究课题。

基于GEE的黄河滩区水土时空动态研究

为了明晰黄河滩区水土分布动态,充分优化管控滩区国土资源,基于Google Earth Engine(GEE)平台,利用水体与植被指数之间的关系,提取1987—2018年黄河滩区水体数量,研究滩区水土时空动态变化。结果表明:黄河滩区水土资源年际变化情况不同,滩涂地面积和永久性水体面积呈增大趋势,而季节性水体面积呈减小趋势;不同地级市滩区面积分布不同;长年无水滩区在南北岸分布不均衡,北岸面积大于南岸面积,其中原阳县的面积最大,最大的地块分布在邹平市与章丘区交界处。

黄河下游治理方略演变及综合治理前沿技术

较为全面地回顾了我国黄河下游治理方略的演变,着重介绍了黄河下游治理的最新科研成果——流域"分区治理"新方略。新方略将黄河河道至大堤之间的流域空间依次划分为生态移民安置区、高效生态农业区和生态湿地等功能区,利用泥沙放淤、挖河疏浚等技术手段实施滩区再造,建设嫩滩、二滩和高滩,以达成洪水分级设防、泥沙分区落淤、滩槽水沙自由交换的水沙调控目标。采用新方略及相应的前沿技术治理黄河下游,有望实现治河与惠民双赢,促进沿黄经济带高质量发展及其水生态文明建设。

黄河下游滩区植物规划模式及生态修复研究——以新乡市平原示范区滩区为例

以新乡市平原示范区黄河滩区为例,按照“山水林田湖一体化治理与保护”的思路,分析黄河下游滩区的现状,剖析存在的生态问题,提出黄河下游滩区植物规划原则,依据三滩分治的滩区治理理念,进行高滩、二滩和嫩滩的分区植物规划,给出二滩和嫩滩植被景观修复策略的建议,从植物的角度探寻黄河下游滩区的生态治理方法。