多要素相关法提高潮水河输沙率测验精度探讨

平原河网感潮区的输沙率测验,一般在流速代表线位置测取单沙,建立单断沙关系推求断面含沙量,再由流量求得输沙率.但由于感潮区受径流和潮流共同影响,水沙运动十分复杂,单沙取样垂线太少,其关系不易达不到规范要求;而要达到规范的单断沙关系精度时,又需要增加垂线,这要增加测船、人员和器材等.因此,在不增加单沙取样垂线的前提下,探讨提高潮水河单断沙关系精度的方法很有必要.运用珠江三角洲河口区开展的潮流量和输沙率巡测资料分析,采用单沙、代表线流速、潮位、潮位涨落率等多个要素进行相关分析并分别涨落潮流定线的方法,即建立断沙与单沙、流速、潮位、潮位涨落率等要素关系(多要素相关法),其关系线的不确定度要比用单沙一个要素(单要素法)建立的关系平均下降达到17.4%,原来用单要素法定线精度达不到规范要求的测站,都达到了三类站、甚至二类站的要求,结果是令人满意的.这比单要素法用增加单沙垂线来达到输沙率测验精度的方法,具有降低野外水文测验作业风险,减少测船、测验人员、测验器材等人、财、物的投入,提高经济效益的良好效果.     

水库下游悬移质泥沙沿程恢复研究进展

水库下游悬移质泥沙沿程恢复是河流泥沙动力学研究的难点问题之一。对该问题的研究有助于推动学科发展,解决工程实践中的有关问题。针对此现状,归纳总结了平衡及不平衡输沙条件下悬移质浓度垂线分布、悬移质沿程恢复的天然河道实测资料分析和恢复饱和系数等方面的研究成果,认为在不平衡输沙条件下悬移质泥沙垂线分布研究及实测数据的获取、分析等方面还存在一定的不足。在此基础上,提出有必要进一步开展水库下游悬移质泥沙沿程恢复研究,特别是利用精准的测量仪器,开展科学合理、系统全面的水槽试验是丰富该研究成果的必要手段。     

黄河利用洪水排沙不必刻意拦粗排细

简要总结我国在黄河泥沙输移方面的研究成果,根据笔者多年的研究,得出如下结论:可以利用高含沙洪水输沙入海,适宜输送的不是低含沙量的水流,而是含沙量大于200 kg/m3的高含沙水流。黄河下游洪水期窄深河道多来多排的输沙特性是造成河道多来多排的机理,在低含沙水流时水流的流速达到1.8~2 m/s,床面进入高输沙动平整状态。不仅全沙如此,造床质泥沙(d>0.025 mm的粗泥沙)也存在着同样的输沙规律。小浪底水库的泥沙多年调节,充分利用下游河道的洪水输沙潜力输沙入海,是解决黄河下游泥沙问题和节省输沙用水的有效技术途径。平水年、枯水年小浪底水库不排沙,全部水量用于兴利和环境用水,利用洪水排沙不必刻意拦粗排细。     

黄河下游河道冲淤平衡时输沙水量变化规律研究

根据1950～2000年黄河下游河道汛期实测径流量和输沙量资料,计算得到了花园口-高村和艾山-利津河段处于冲淤平衡状态时的输沙量、输沙水量与单位输沙水量,并分析了三者之间的关系.研究表明:河段处于冲淤平衡状态时,输沙水量随着输沙量的增大而增大,单位输沙水量随着输沙量、输沙水量的增大而减小,输沙效率增大;随着河槽形态趋于窄深,一定输沙量所需输沙水量减小,单位输沙水量减小,输沙效率提高.     

含侧向入流一维不平衡输沙方程解法的改进

针对含侧向入流河段的水流泥沙运动特点,在传统方法的基础上给出了一种新的不平衡输沙方程的计算模式,进而建立了一维恒定不平衡输沙数学模型,并用于白鹤滩水库冲淤计算.比较两种不平衡输沙计算模式的结果表明,支流入汇口上下断面形态差别较小时,两种处理方法得到的河床变形基本一致;支流入汇口上下断面形态变化较为剧烈的河段,改进后处理方法的计算结果较好,且符合物理规律,而传统方法计算结果明显违背定性分析结果.     

汉江襄阳站悬沙特性及测验方法探析

襄阳水文站是汉江中游干流的重要控制站,位于丹江口水库以下,由于受丹江口水库下泄水流的严重影响,其悬沙特性与天然河道明显不同。现行的断沙过程线法测次过多,每次取样和分析的工作量很大,投入成本较高。为了解决上述问题,应用实测资料对该站的悬沙特性及现行测验方法的主要问题进行了较深入分析,提出了新的测验方法。     

黄河下游高效输沙洪水研究

在进行以输沙入海为目的黄河小浪底水库调水调沙方案的制定时,必须同时考虑两个目标,即(1)提高洪水输沙效率,减少河道淤积;(2)节省输沙用水,降低水资源消耗.同时满足输沙效率较高和输沙用水较省这两项要求的洪水可称为高效输沙洪水.以黄河下游1950-1985年间历次洪水的实测资料为基础,运用统计方法,研究了黄河下游的高效输沙洪水.研究表明,输沙效率随输沙用水的增大而增大,只有某种中等的输沙用水量与中等的输沙效率的组合,才可能是较优或最优的.高效输沙的排沙比可以取为0.85～1.00之间.基于1950-1985年资料进行了研究,结果表明,黄河下游流量在2 600～4 800m~3/s之间,含沙量在30～50kg/m~3之间,排沙比在0.85～1.00之间的洪水,可以作为高效输沙洪水.若考虑排沙比＞0.85,这样的洪水在1950-1985年间的274次洪水中出现过27次.     

流域输沙模数与流域面积关系研究

提出至今所有流域泥沙输移比与流域面积关系其实质都是流域输沙模数与流域面积的关系。前人的流域输沙模数与流域面积关系的研究结论认为一般都是呈现反比关系,黄河中游流域输沙模数与流域面积不是这样的关系,这是一个特例。本文通过三个不同层面,即长江干流、黄河干流,长江上游、黄河中游主要支流及任意流域的流域输沙模数与流域面积关系的分析研究,认为黄河中游流域输沙模数与流域面积不是反比关系,这不是特例。因为,长江上游无论是干流还是支流或任意流域的流域输沙模数与流域面积同样不存在一个规律的反比关系。流域输沙模数与流域面积的真正关系不是受控于流域面积的大小,而是取决于流域所在区域的地质构造单元的性质、地貌类型及土地利用的合理性等多个因素,其中最本质的是地貌类型、地质构造单元的活动性质及控制面积。本研究可以推进河流泥沙学科的发展、开拓环境学科的研究思路和有助于流域大型水库的泥沙淤积前景的科学预测;同时对流域尺度转换理论在地学中的正确应用的可能性也是有重要的启迪作用。     

渭河下游河道输沙水量初步分析

针对渭河下游的来水来沙、河道输沙特性,分析了汛期和非汛期输沙水量的特点,并用不同的方法进行了计算,综合确定了汛期、年输沙水量,初步论证了输沙水量的合理性。     

小开河引黄灌区远距离输沙技术研究

以小开河引黄灌区为例,对灌区的远距离输沙技术进行了探讨,研究了小开河远距离输沙与灌区泥沙空间分布规律之间的关系。认为小开河灌区的泥沙分布规律有以下几个特点:①灌溉渠系的泥沙淤积比例小;②浑水入田的泥沙比例大幅度提高;③通过沉沙池集中沉沙的量较其他典型灌区沉沙池的沉沙比例有一定程度下降;④排入各级排水河道的泥沙比例较其他灌区有明显下降。提出了引黄灌区泥沙资源的合理利用与优化配置途径。