黄河水土保持对减沙减水作用及未来趋势分析

2023-06-23 理论教育版权反馈

【摘要】：黄河以含沙量大而著称。试验结果还表明若遇大水年份，大幅度地降低坝前水位可达到恢复部分库容的目的。对黄河中游水土保持减水减沙作用分析表明，基准年水土保持减水8亿～10亿m3，减沙3亿～4亿t;2010年水土保持减水14亿～18亿m3，减沙4亿～5亿t;2020年后的远景展望水土保持减水25亿～40亿m3，减沙6亿～8亿t。黄河口在我国沿海地区经济发展中居重要的战略地位。

黄河以含沙量大而著称。高含沙水流带来水库长期库容保持、下游游荡型河道治理等多方面的泥沙难题。黄河水利科学研究院围绕黄河泥沙研究开展了水沙运动基本理论、水沙变化趋势分析、小浪底水库运用方式、游荡型河道演变特性及治理、河口治理模式等方面的研究，奠定了黄河治理的科学基础。

为模拟黄河不同河型河段的演变规律，解决变态模型如何选择悬移相似条件等难题，针对高含沙洪水及其模型中水流泥沙运动、含沙量比尺的确定及模型沙选择等开展研究，提出了黄河动床模型的相似律，建造了花园口至东坝头河道整治模型和小浪底至苏泗庄河段等大尺度的河工泥沙模型，成功地开展了一系列大型动床模型试验。以此为基础，针对多沙水库模型的特点，对异重流运动相似条件进行探讨，认为水流连续相似条件是保证异重流运动相似及其他方面相似的必要条件，导出的异重流发生相似条件，含有修正容重沿垂线分布不均匀的系数比尺，从而使黄河水库泥沙模型相似律趋于完善。

通过小浪底水库模型对运用初期两种方案进行了多个运用年试验，研究了库区泥沙淤积及排沙规律。试验结果还表明若遇大水年份，大幅度地降低坝前水位可达到恢复部分库容的目的。同时开展了小浪底水库拦沙期下游游荡型河段演变趋势的模型试验和数学模型计算，研究成果表明:下游自上而下出现冲刷，排洪能力加大;河势向单一归顺方向发展;河床综合稳定性指标增大，游荡性削弱，但河型仍为游荡型。

为分析20世纪80年代以来黄河水沙特性与河道冲淤演变规律，对中游干流主要站及典型支流的降雨、洪水、径流和输沙特性及其相互关系等方面进行了研究，深化了对黄河水沙特性变化的认识。揭示出黄河“96.8”洪水在下游演进过程中出现的 “水位表现高、洪水传播时间长、洪峰沿程变形复杂、小水大灾”等特点的机理。

通过对黄河中游多沙粗沙区水沙变化原因分析及发展趋势研究，预测了2000～2020年水沙变化趋势;探讨了多沙粗沙区侵蚀产沙环境、规律和泥沙输移规律。对黄河中游水土保持减水减沙作用分析表明，基准年 (1997年)水土保持减水8亿～10亿m3，减沙3亿～4亿t;2010年水土保持减水14亿～18亿m3，减沙4亿～5亿t;2020年后的远景展望水土保持减水25亿～40亿m3，减沙6亿～8亿t。

黄河口在我国沿海地区经济发展中居重要的战略地位。通过对黄河口的演变规律和治理方略、措施开展了大量研究工作，揭示出河口段单股河道具有“洪冲枯淤”的规律，提出防止河口段河道出汊、稳定流路的治理方法。

本章主要对高含沙水流模拟相似律、泥沙数学模型、典型游荡型河段的演变特性、小浪底水库水沙运动规律及运用方式、调水调沙试验方面的研究成果进行简要介绍。

黄河水土保持对减沙减水作用及未来趋势分析

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