黄河下游泄洪输沙潜力和高效排洪通道构建PDF电子书下载

第1篇 黄河下游河道排洪输沙机理、能力与潜力 1

第1章 黄河下游防洪的主要问题 1

1.1 黄河水沙条件的变化 1

1.1.1 年际和年内水量变化 2

1.1.2 年沙量向两级分化方向发展 2

1.1.3 中小洪水出现机会增多 2

1.1.4 水沙搭配的变化 4

1.1.5 黄河洪水发生的机会大幅度减少的趋势不可逆转 4

1.2 黄河下游防洪的主要问题 5

1.2.1 河槽严重淤积、平滩流量减小、出现小水大灾 5

1.2.2 提高高村以上游荡性河道输沙能力，整治河道，稳定河槽 7

1.3 结论 8

参考文献 8

第2章 黄河下游河道泄洪输沙特性 9

2.1 黄河下游河道输沙特性 9

2.1.1 河槽形态的沿程变化 9

2.1.2 河道输沙能力的沿程变化 11

2.1.3 清水下泄期下游河道冲淤与输沙特性 13

2.1.4 结论 16

2.2 黄河下游河道排洪能力 17

2.2.1 窄深河槽具有很强的过洪能力 17

2.2.2 游荡性河道的洪水主要通过主槽排泄 19

2.2.3 窄深河槽的泄洪机理 22

2.2.4 结论 23

2.3 窄深河槽的输沙机理 24

2.3.1 造床质粗泥沙的输沙规律 24

2.3.2 河槽水力几何形态 24

2.3.3 床沙组成的水力特性 26

2.3.4 床面形态与动床阻力特性 26

2.3.5 动床阻力特性与“多来多排”的输沙机理 27

2.3.6 结论 29

参考文献 30

第3章 黄河高含沙洪水输移及“异常”现象 31

3.1 1977年三门峡水库中高含沙洪水 31

3.1.1 基本情况 31

3.1.2 库区冲淤分布特点 32

3.1.3 库区流态 34

3.1.4 库区输沙特性分析 35

3.1.5 结论 37

3.2 1977年黄河下游高含沙洪水 37

3.2.1 高含沙洪水概况 37

3.2.2 1977年8月洪水能否形成浆河 38

3.2.3 强烈冲淤引起流量变化 40

3.2.4 驾部险工水位陡涨的原因 40

3.2.5 结论 41

3.3 1973年、1977年、1992年高含沙洪水洪峰流量增大分析 42

3.3.1 洪峰流量沿程增大概况 42

3.3.2 洪水期间河槽的冲淤过程 44

3.3.3 影响洪水波传播速度的因素 45

3.3.4 洪峰流量沿程增大的原因 46

3.3.5 结论 47

3.4 小浪底水库投入运用后下游发生的流量增大的原因 47

3.4.1 2004年8月洪水排沙期洪峰流量突然增大 47

3.4.2 2010年7月洪水排沙期洪峰流量突然增大 54

3.4.3 结论 60

参考文献 61

第4章 黄河下游河道输沙潜力 62

4.1 黄河高含沙水流的阻力 62

4.1.1 高含沙水流阻力特性的表达形式 62

4.1.2 影响黄河高含沙水流阻力计算精度的因素 63

4.1.3 黄河高含沙水流阻力特性 66

4.1.4 黄河高含沙水流阻力计算 67

4.1.5 结论 68

4.2 黄河下游河道的输沙潜力 68

4.2.1 窄深河槽的输沙特性 68

4.2.2 含沙量变化对含沙浓度垂线上分布特性的影响 70

4.2.3 含沙量200kg/m3左右时泥沙输送最困难 71

4.2.4 “粗泥沙”在高含沙洪水中的输移 77

4.2.5 黄河下游河道的巨大输沙潜力 80

4.2.6 结论 81

参考文献 82

第5章 洪水输沙的非恒定性 83

5.1 冲积河流洪水过程中“涨冲落淤”的输沙特性 85

5.1.1 渭河下游河道 85

5.1.2 北洛河下游河道 88

5.1.3 黄河下游河道 89

5.1.4 比降变化对河流输沙的影响 92

5.2 河道“涨冲落淤”的原因分析 93

5.2.1 河道“多来多排”及沿程冲刷条件 93

5.2.2 河床的冲淤取决于作用在床面上剪力或功率变化 97

5.2.3 洪水期河床长距离沿程冲刷产生原因 100

5.2.4 相邻两次断面实测流量相差较大时测得的河段冲淤量不可信 100

5.3 结论 101

参考文献 101

第2篇 黄河下游游荡性河道演变与改造途径第6章 黄河下游游荡性河道河势变化规律 102

6.1 游荡性河道的形成、演变与稳定条件 102

6.1.1 河道特性 102

6.1.2 形成条件 104

6.1.3 稳定条件 106

6.1.4 形成游荡性河流的边界条件 106

6.2 游荡性河流河槽形态调整规侓 108

6.2.1 高含沙洪水 108

6.2.2 低含沙洪水 108

6.2.3 水库下泄清水 109

6.2.4 河床调整处于恶性循环 110

6.3 河势变化规律与河型转化条件 112

6.3.1 游荡性河道河势变化机理 112

6.3.2 河势变化规律性和随机性 112

6.3.3 河型转化条件 113

6.4 水库下泄清水冲刷的河势变化特点 114

6.4.1 滩地坍塌、河槽在摆动中下切 114

6.4.2 河床纵剖面和平滩流量变化 116

6.4.3 河势变化特点与险情 117

6.4.4 结论 119

参考文献 119

第7章 改造宽浅游荡河道的途径与输沙流量 120

7.1 窄深规顺河道的形成条件 120

7.2 来水来沙与河槽形态 121

7.3 北洛河下游河槽的变化与来水来沙的关系 122

7.4 渭河下游河槽形态化与来水来沙的关系 125

7.5 输沙塑槽流量的确定 126

7.6 调水调沙与河道整治相结合是改造宽浅游荡河段的有效途径 129

7.7 结论 130

参考文献 131

第3篇 小浪底水库泥沙多年调节，相机利用洪水排沙第8章 小浪底水库合理的调水调沙运用方式 132

8.1 小浪底水库调水调沙发展过程 132

8.1.1 人造洪峰 132

8.1.2 蓄清排浑 133

8.1.3 用来沙系数S/Q与河段排沙比关系调沙 134

8.1.4 以调水为主的调水调沙运用方式 135

8.1.5 水库合理拦沙 136

8.1.6 窄深河槽具有的输沙潜力为水库调水调沙展现了广阔的应用前景 136

8.1.7 瞻望 137

8.2 利用洪水输沙入海是泥沙的主要出路 137

8.2.1 调水造峰用水量大，冲刷效率低 137

8.2.2 水库拦沙与排沙的关系 138

8.2.3 利用洪水排沙是泥沙的主要出路 139

8.2.4 泥沙多年调节的合理性与可能性 140

8.3 泥沙多年调节运用原则与控制运用条件 141

8.3.1 水库的运用原则 141

8.3.2 水库调水调沙运用控制条件 141

参考文献 142

第9章 利用洪水期泄空冲刷产生高含沙水流的可行性 143

9.1 水库淤积形态和淤积物土力学特性 143

9.1.1 水库淤积形态 143

9.1.2 淤积物的土力学特性 143

9.2 水库运用方式与高含沙水流产生的关系 147

9.2.1 水库泄空冲刷 147

9.2.2 洪水期空库冲刷 149

9.3 水库溯源冲刷 151

9.3.1 冲刷纵剖面调整图形与机理 151

9.3.2 横断面形态变化及原因 152

9.4 泄空冲刷出库水沙计算方法 153

9.4.1 出库含沙量 153

9.4.2 出库流量 153

9.4.3 出库含沙量、流量的试算过程 153

9.5 泄空冲刷可获得的调沙库容 154

9.5.1 水库泄空后滑动边坡系数m值 156

9.5.2 水库溯源冲刷宽度 156

9.5.3 可能获得的调沙库容 156

9.6 高含沙水流形成机理 157

参考文献 157

第10章 水库长期利用洪水排沙运用与减淤作用的分析计算 159

10.1 方案计算的有关条件 159

10.1.1 调水调沙的主导思想与主要方案的比较 159

10.1.2 水库控制运用情况 159

10.1.3 方案计算的水沙系列 160

10.1.4 下游河道冲淤计算方法的合理分析 161

10.2 水库不同起冲淤沙库容调沙演算结果 162

10.2.1 小浪底水库单独调水调沙运用 162

10.2.2 小浪底、三门峡水库联合调水调沙运用 167

10.3 泥沙多年调节的减淤效果的分析计算 168

10.3.1 进入下游水沙条件的变化 168

10.3.2 水库首次排沙前的减淤效果 170

10.3.3 现状河道整治条件下正常调水调沙运用期的减淤效果 171

10.3.4 游荡性河道进一步整治后正常调水调沙运用期的减淤效果 173

10.3.5 多年平均情况减淤效果计算分析 173

参考文献 174

第11章 输沙用水量与调水调沙作用 175

11.1 输沙用水量 175

11.2 从艾山以下窄河道输沙能力变化看水库长期调水调沙作用 177

11.3 小浪底水库泥沙多年调节运用主要结论 178

参考文献 180

第4篇 高效泄洪输沙通道构建 181

第12章 现行整治方案的出路 181

12.1 现行整治方案存在的问题 181

12.1.1 平面形态弯曲不是河道稳定的主要原因 181

12.1.2 小弯整治方案不利于排洪输沙 182

12.1.3 微弯整治、“背着石头撵河”难以稳定主槽 184

12.1.4 小浪底水库运用后河道整治面临的新问题 190

12.2 不同整治方案的优缺点 195

12.2.1 从国内外河流整治看黄河下游整治方向 195

12.2.2 不同历史时期的治河方略 197

12.2.3 游荡性河道必须两岸同时整治形成窄深规顺流路 198

12.2.4 不同整治方案的比较 200

12.3 结论 201

参考文献 202

第13章 生产堤存废及河道疏浚 203

13.1 二级悬河的成因与生产堤存废 203

13.1.1 二级悬河的形成原因 203

13.1.2 破除生产堤，“一水一麦”的政策早已脱离现实 203

13.1.3 淤滩与刷槽之间没有必要的联系 204

13.1.4 生产堤的存在有利于集中水流多输沙入海 208

13.1.5 水库调水调沙运用与双向整治的配合 209

13.2 疏浚工程的作用 210

13.2.1 疏浚的局限性 210

13.2.2 河道疏浚只有与河道整治相结合才能充分发挥作用 210

参考文献 211

第14章 黄河下游双岸整治方案 212

14.1 双向整治的实例 212

14.1.1 密西西比河与密苏里河 212

14.1.2 莱茵河 216

14.1.3 阿姆河整治经验 217

14.1.4 汉江下游整治实践 218

14.2 黄河下游双岸整治方案 220

14.2.1 双岸整治的目的 220

14.2.2 河道双岸整治的目标与原理 220

14.2.3 不淤河槽的整治河宽 222

14.2.4 缩窄河宽对洪水位的影响 223

14.2.5 双岸整治方案的工程措施 226

14.2.6 各河段的工程布置 227

参考文献 232

第15章 黄河下游双岸整治的可行性 234

15.1 花园口至东坝头河段双岸整治动床模型试验结果 234

15.1.1 试验目的与模型设计 234

15.1.2 试验水沙条件 235

15.1.3 河道过洪能力变化 237

15.1.4 河道输沙能力的变化 239

15.1.5 整治工程对河势的控导作用 241

15.1.6 重现期为百年的洪水试验 245

15.2 双岸整治后对下游河道冲淤影响 248

15.2.1 下游窄深河段具有的大水冲、小水淤的输沙特性 248

15.2.2 双岸整治减少了清水冲刷和滞洪滞沙作用 250

15.2.3 双岸整治后对下游窄河段输沙与河道冲淤影响 250

参考文献 253

第16章 黄河泥沙输送到外海的可能性 254

16.1 对黄河河口河道输沙特性的影响 254

16.1.1 河口河段 254

16.1.2 黄河河口断面十年不淤 255

16.1.3 河口延伸对上游河道抬高的影响分析 257

16.2 黄河泥沙输送到外海的条件分析 257

16.2.1 黄河三角洲区域概况 258

16.2.2 黄河三角洲海岸线演变规律 259

16.2.3 黄河口沙嘴变幅与造陆面积关系 260

16.2.4 黄河口来水来沙特征变化 260

16.2.5 黄河口未来水沙变化趋势与海岸线演变趋势 262

16.2.6 合理安排入海流路，把泥沙输送到深海 263

16.2.7 建立河口分洪分沙枢纽 264

16.2.8 黄河口海岸治理的远景展望 265

参考文献 266

第17章 对黄河下游河道治理前景的展望 267

17.1 黄河洪水发生的机会大幅度减少 267

17.2 对黄河下游河道排洪输沙潜力认识的突破 268

17.3 调节水沙搭配、控制主槽淤积是解决问题的关键 269

17.4 泥沙多年调节，利用洪水排沙 269

17.4.1 把沙量调放到涨水期输送 269

17.4.2 高含沙水流产生可行性 270

17.4.3 利用洪水泄空冲刷排沙 270

17.5 稳定主槽，形成排洪输沙通道的最优方案 270

17.6 双岸整治在黄河下游治理中的战略意义 271

17.6.1 小浪底水利枢纽运用后下游过流能力的变化 271

17.6.2 河槽宽浅是造成横河等畸形河势的主要原因 273

17.6.3 抓紧进行双岸整治试点 274

17.7 入海水沙条件变化与河口治理展望 274

17.8 对黄河下游河道治理前景的展望——洪水不再泛滥 275

附件1 关于开展“充分发挥小浪底水库泥沙多年调节作用，减缓黄河下游河道淤积，节省输沙用水”攻关研究的建议 278

附件2 治黄大业要从近期治理走向长治久安&潘家铮 281

附件3 黄河下游河道整治方案应重新规划&温善章 284

附件4 黄河下游河道输沙泄洪机理、能力及治理前景&齐璞 287

附件5 应该把河床不抬高作为黄河下游治理的战略目标&齐璞 于强生 292

附件6 调水调沙引起河槽形态迅速调整时的输沙计算方法&齐璞 梁国亭 299

附件7 再次建议论证黄河下游治理更合理的方案&齐璞 306

附件8 水规总院水利规划与战略研究中心编《中国水情分析研究报告》有关黄河下游河道治理的文件 313

后记 314