黄河下游复式河道滩槽水沙运动与演变研究

发布时间：2017-12-01 11:28

本文关键词：黄河下游复式河道滩槽水沙运动与演变研究

【摘要】：本文基于黄河下游河道滩槽治理的新需求,采用实测资料分析和理论探讨相结合的方法,对黄河下游滩槽水沙运动与河床演变展开了深入的研究,取得的主要研究成果如下：(1)分析了黄河下游滩槽水沙运动特性。水流运动特性：在滩槽相互作用的区域内,垂线平均流速横向变化较大,远离滩槽相互作用的区域,垂线平均流速横向变化较小；滩槽交界处存在低流速间断带。泥沙运动特性：滩槽交界处的含沙量与悬沙中值粒径横向梯度最大,往滩槽两侧,变化梯度逐渐趋缓。主槽床沙粒径组成比滩地床沙粒径组成粗,沿程是上游比下游粗,垂向是深度越深组成越粗。(2)建立了黄河下游复式河道滩槽分流比多因素综合关系式。定量方面,可运用多因素综合关系式,依据未来滩槽过水宽度比、过水深度比、过水面积比、流速比、糙率比和主槽宽深比,对滩槽分流比进行预测；定性方面,在黄河下游河道治理过程中,注意维持主槽一定的平滩流量和较为窄深的断面形态；注意给滩地留出一定的行洪宽度,尽量减少人类活动对滩地的影响,保持滩地畅通的过水通道,减轻主槽行洪压力,从而达到确保全断面行洪安全的目的。(3)提出了黄河下游滩槽演变的四种模式。黄河下游滩槽演变的四种模式：淤滩刷槽、淤滩淤槽、冲槽冲滩、滩槽萎缩。一般含沙量漫滩洪水形成的淤滩刷槽演变模式,对行洪排沙十分有利。高含沙漫滩洪水形成的淤滩淤槽演变模式,其高滩深槽的分布形态难以维持。在特定的水沙和边界条件下,黄河下游河道也曾出现冲槽冲滩演变模式。滩槽萎缩演变模式危及黄河下游防洪安全。(4)揭示了黄河下游漫滩洪水淤滩刷槽演变机理。漫滩初期,滩唇初步形成,主槽输沙能力降低,滩槽水沙交换不充分,淤滩刷槽作用尚未得到充分展现；漫滩中期,滩槽水沙交换充分,主槽冲刷与滩地淤积相互促进,主槽发生了剧烈冲刷,滩地发生了大量淤积,而且其淤积分布较为合理,淤滩刷槽作用良好；漫滩后期,主槽流速增幅减小,河床粗化,滩槽水沙交换减少,淤滩刷槽作用趋缓。(5)提出了黄河下游漫滩洪水水沙调控指标。建立了黄河下游河道淤滩刷槽演变与漫滩洪水过程的响应关系,在此基础上,综合考虑提高河道输水输沙能力与保护滩区防洪安全,提出的漫滩洪水水沙调控指标为：漫滩参数1.4γ11.5、水沙搭配参数γ22,流量变化参数γ30.24,水沙同步参数γ40.45；即按照目前下游主槽平滩流量为4000m3/s,通过小浪底水库水沙调控,控制下泄洪峰流量Qmax为5600～6000m3/s、来沙系数p小于0.028、流量变化参数γ3大于0.24,水沙同步参数γ4小于0.45的漫滩洪水,对于塑造与维持黄河下游合理规模的输水输沙通道最有利。
【学位授予单位】：中国水利水电科学研究院
【学位级别】：博士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TV147

【参考文献】

中国期刊全文数据库前10条

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