格伦峡大坝对下游河道河流健康的影响分析

河流上修建水库后,由于水库对水流和泥沙的调节作用,使得进入下游的水沙过程发生变化.如洪峰流量减小,流量过程调平,水流含沙量急剧减小等,结果引起河道一系列新的调整变化,对河流的生态环境造成一些影响.以美国格伦峡水库为例,分别从下游水沙变化、下游河道冲刷及河道平面变化等几个方面对建坝给下游河道河流健康的影响进行初步分析.并结合国内外河流健康评价模型,根据格伦峡的实际情况对其对科罗拉多河河流健康的影响进行量化评价.     

黄河调水调沙关键技术

黄河泥沙的不断淤积使其下游近1000km的河道成为"地上悬河",洪水威胁不断增大。要遏制其河道淤积增加趋势,现阶段可采取的有效途径之一是调水调沙,即改变进入下游河道的水沙关系。黄河中游干支流水库的修建为实施调水调沙提供了工程条件。实施调水调沙,必须突破三大关键技术,一是塑造水库异重流,二是确立河道水沙关系,三是遏制洪峰增值。实践证明,掌握了这三大关键技术,可以实现调水调沙的成功运行并取得预期效果。     

数字流域模型淤地坝模块改进及减水减沙效益评估

淤地坝具有重要的水土保持作用,但其减水减沙效益的科学评估仍存在困难.一方面,淤地坝减水减沙的物理机制仍难以刻画;另一方面,观测资料有限且难以获取.以概化淤地坝卧管及溢洪道等部分的泄流机制及整体水沙调控机制为基础,改进和检验了数字流域模型的淤地坝模块,应用改进后的模型模拟皇甫川流域水沙过程并评估淤地坝减水减沙效益.研究结果表明：不考虑淤地坝的情况下,模型对淤地坝数量较少的近似自然状态期(1979～1986年)适用性较好,而对淤地坝数量较多的受扰状态期(2007～2012年)适用性较差,水沙模拟值明显高于实测值.考虑淤地坝的物理机制后,与原模型相比,除个别年份外,改进后的模型对受扰状态期水沙过程的模拟精度具有明显的提高,其逐日流量NSE(Nash-Sutcliffe效率系数)从-51.085～0.450提高到0.134～0.802,逐日输沙率NSE从-56.740～0.390提高到0.066～0.857.使用改进后的模型计算得受扰状态期淤地坝平均拦水量为0.142×10⁸m³,减水效益为40.9%;平均拦沙量为0.050×10⁸     

基于历史输沙率的水库悬移质泥沙淤积计算

水库泥沙淤积是电站运行管理中必须掌握的重要信息,梯级水电开发淹没了原有水文观测站断面,导致缺乏用于计算淤积量的出入库泥沙观测资料.论文提供一种较为精确估算梯级水库淤积的计算思路,选取小湾水库为案例,通过比对2015年与历史时期水库汇水区内气象站降雨资料,选用与2015年降雨量近似年份的输沙率,进行出入库悬移质输沙量的计算;采用Brune模型计算梯级水库拦沙率;综合考虑出入库输沙量与上下游水库的拦沙量,计算获得2015年小湾电站的库区淤积量为11.45×106t.研究结果为小湾水库水沙科学调度和安全运行提供理论依据.所使用的方法和研究结果可以为其它水库开展年淤积量计算提供技术参考.     

利用水文法分析汾河水库上游的减沙效益

以汾河水库上游的降雨、径流、输沙和水库泥沙淤积量等资料为基础,用水文法分析计算了汾河水库上游水土保持措施中的减沙效益,并对减沙效益进行了合理修正.研究表明,治理期间(1998-2004年)流域平均降水量比基准期(1958-1972年)减少4.9%,水库来水量减少38.5%,水库年平均减沙量为1005×104t.其中由于水土保持治理,年平均减沙775×104t,减沙率50.6%.     

美国五大流域减沙效果分析

选择密苏里河上游的Willow、佐治亚州Lloyd Shoals水库、韦科、田纳西河一级支流渡科河、科罗拉多河上游等5条美国长期进行水土流失治理的较大的流域进行减沙效果分析。通过前后长达10—32年的对比,排除降雨和水利工程因素的影响后得出,由于对这些河流上游长时间开展大面积水土保持,其下游河道减沙效果都很显著。     

长江水沙特征及其影响因素初步分析

利用长江大通站1950～1993年(1991年缺)流量和1950～1990年输沙资料和部分年份的寸滩站和宜昌站、城陵矶站、黄家港站、外洲站资料分析了长江干流水沙的季节变化、年度变化特征以及水沙的相互关系,对长江上游及南北两岸的主要支流的水沙关系也作了分析.结果表明:长江水沙季节和年度变化明显，水沙峰值不同步，近期输沙量有减小，流量有增加的趋势.在此基础上,对影响上述长江水沙变化特征的因素作了初步分析,认为人类活动是其变化的重要原因之一.     

水面浮标系数研究初步报告

(一) 前言 1956年1月水文局委托我院研究:水面浮标系数与河道断面形状和水力因素的关系,其次是中泓水面浮标系数,若有可能进一步研究风向风力等对水面浮标系数的影响。 1956年春,长江干支流及淮河共23测站,陆续寄来浮标和流速仪同时或先后施测流量的流量资料,以及横断面,糙率资料和测站地形草图。     

白沙水库一维泥沙数学模型及电厂取水方案计算

根据白沙水库的水沙运动特点和库区地形条件，考虑了悬移质、推移质泥沙及水库异重流因素建立了一维全沙不平衡非耦合数学模型。利用１９７９年￣１９８７年连续９年的库区淤积量资料对模型进行了验证。在设计来水来沙及水库调节条件下，应用所建模型预演了未来３０年水库淤积对电厂职水口的影响。结果表明：白沙水库运行３０年后，输水洞上层闸门不会被淤死，仍能正常输水，保证电厂的取水发电。     

河北省境内滹沱河鱼类调查

前言滹沱河水系的鱼类除尼科尔斯(Nichols,1925、1945)等有过零星报导外,未进行过系统调查.为了解河北省渔业资源,我们于1981年9月9日至11月初对河北境内滹沱河流域的鱼类进行了调查.由于滹沱河中上游兴建了很多水利工程,下游修建了防洪排涝工程,特别是干支流上,因有岗南、黄壁庄、下观、石板等大中型水库的修建,而使水体发生了巨大变化.正定以下(藁城、深泽、安平等县)主河道除在汛期间的短期内有少量水外,全年大部分时间都干涸.石津运河的水也随水库放水而时有时无.根据     

黄河下游湿地景观特征及其对来水来沙的响应

利用黄河下游利津、泺口和花园口1950-2005年水沙数据、1987年和2002年两期下游滩地、河流和坑塘湿地数据,运用景观生态学基本理论,分析黄河下游湿地景观格局的演变,讨论湿地时空变化对来水来沙的反馈效应.结果表明,近20年来,黄河下游湿地大幅缩减,滩地景观减少最多,受人为和自然因素双重作用,景观斑块多样性变化不一.回归分析表明,滩地面积与来沙存在负相关,受来水减少影响,主河道萎缩严重,河口延伸速率减缓.     

1955—2012年韩江入海径流量和输沙量多尺度变化特征

基于韩江流域 12个气象台站1955—2012年降水量、潮安站径流量和输沙量资料,采用Mann-Kendall非参数秩次检验及小波分析方法研究韩江流域入海径流量和输沙量的多尺度变化特征. 结果表明:1955—2012年韩江入海径流输沙量总体没有出现明显变化,1982年以来径流量未发生显著变化,但输沙量呈现显著减少;流域径流量、输沙量存在明显的25~30、9~14、3~8 a时间尺度变化周期,其中25~30 a震荡周期最为明显,具有全域性. 流域入海输沙量和径流量周期规律基本一致,但输沙量周期略滞后径流量周期;在4 a时间尺度上正负相交替频繁,变化剧烈,突变点较多,而12 a与30 a时间尺度正负相交替正常,表明短时间尺度受人类活动影响较大. 近年来修建大量水电站,森林草地覆被率的提高,以及用水量的增加是韩江流域近几十年来径流量和输沙量变化的主要因素.     

喀斯特高原山地不同植物篱配置模式下的减流减沙效益对比

以朝营小流域作为研究区,利用标准径流小区法,研究不同植物篱配置模式下的减流减沙效益,径流小区包括:黑麦草、黑麦草+白三叶、白三叶、鸭茅+榛子、鸭茅+金荞麦+木通等5种植物篱模式,并与对照小区玉米地进行对比.结果表明:(1)在喀斯特高原山地各植物篱措施均具有较好的减流减沙效果,相比之下鸭茅+金荞麦+木通三行植物组合模式效果最显著;(2)各小区径流及泥沙流失量由大到小依次为:白三叶、黑麦草、鸭茅+榛子、黑麦草+白三叶、鸭茅+金荞麦+木通三行植物篱;(3)与对照组相比,组合植物篱模式(鸭茅+金荞麦+木通,黑麦草+白三叶,鸭茅+榛子)减流减沙效果优于单一植物篱模式(黑麦草,白三叶).     

缺乏实测径流资料的模型试验水沙设计研究 ----以某抽水蓄能电站下水库为例

在缺乏实测径流资料的地区开展河流模拟试验,径流、泥沙等参数的合理选取尤为重要。以某抽水蓄能电站下水库模型试验为例,对其坝址处的水文泥沙设计进行了研究。在进行径流系列设计时,采用水文比拟法对同流域有资料的水文站及设计水文站径流系列依次进行延长,得到坝址处1959~2012年54年的径流系列设计成果。在进行泥沙系列设计时,利用参证站泥沙实测资料与设计站少许资料,采用水文比拟法和经验公式法,分别对悬移质和推移质泥沙进行分析,推得参证站水沙关系式,再结合实际采样成果,推演出坝址处1959~2012年54年的泥沙系列设计成果。研究成果为动床物模试验与水沙数值模拟提供了必要的基础数据,采用的研究方法对缺乏实测径流资料地区的水文泥沙设计具有一定参考价值。     

黄土地区小流域次暴雨侵蚀产沙研究

通过坡面模拟降雨实验，分析了黄土地区坡面降雨径流产沙过程的主要影响因素，建立了坡面径流含沙量与坡面流量、前期土壤含水量、土壤干容重之间的定量关系。应用实测资料分析了黄土地区暴雨径流侵蚀产沙特点，建立了考虑流域前期土壤含水量和径流涨落段的含沙量与流量之间的水沙传递关系，建立了小流域次暴雨侵蚀产沙模型。经用实测资料计算检验，此模型对小流域次暴雨侵蚀产沙过程及产沙总量的计算结果都具有较高的精度。     

黄河北干流水沙时空变化特征及协调性分析

为了解黄河北干流河段径流和输沙的时空变化规律及趋势,基于2002—2021年黄河北干流水沙数据,采用Mann-Kendall检验、突变点检验、小波分析、水沙关系协调性分析等方法,对黄河北干流河段的头道拐、龙门、潼关3个水文站2002—2021年的水沙时空变化特征进行了分析。结果表明:黄河北干流河段的输沙年内不均匀程度和集中度均大于径流,并且年内特征变化更加显著;各站径流集中期主要出现在9月,而输沙集中期主要在8月和9月;流域内水沙变化的显著突变年份多发生在2005年和2017年,可能与近年大型水利工程的调控影响相关;3个水文站水沙序列主要时间尺度对应的周期分别为13、10、9 a;黄河北干流的水沙不协调性在2008年之前主要表现为水少沙多,而在2008年之后则表现为水多沙少,其中头道拐的来沙系数始终小于0.009,一直处于水多沙少的状态。总体上,研究期内黄河北干流河段径流量在不断上升,而输沙量明显减少,且随着时间的推移水多沙少的趋势愈发显著。     

黄土丘陵沟壑区降雨产流产沙特性及治理模式

根据径流实验站的实测资料分析了黄土丘陵沟壑区典型沟道小流域的降雨径流特性 :该地区均为短历时的超渗产流 ,次产流降雨历时小于 70 m in,相应的径流量小于5 0 m m。根据极限含沙量的概念 ,在小流域内减少汛期径流就能有效地控制水土流失。通过坡改梯和淤地坝等水土保持措施 ,可以有效地拦蓄汛期径流 ,从而显著减少黄河中游多沙粗沙区进入黄河干流的泥沙 ,减缓来沙量大于水流挟沙力的矛盾 ,使危害黄河的灾害泥沙保留在坡面上和小沟道内而成为资源泥沙     

Impacts of Soil.Water Conservation in Jialing River on Sedimentation of the Three Gorges Reservoir

The Jialing River is one of the main tributaries of the Yangtze River. The average annual runoff accounts for 16 % and the sediment load 26% of the total at Yichang therefore it＇s one of the main contributors of sediment to the Three Gorges Reservoir. Ever since 1989, our country has implemented ＂Yangtze River soil and water conservation＂ project, Till the end of 1996, altogether 25.8 % of erosion area in Jialing River has been improved after large scale conservation has taken effect. The analysis and comparison between records taken before and after the implementation of soil and water conservation on runoff and sediment yield indicated that the sediment load soil erosion in Jialing river basin has been taken under control to some extent. Amount of annual runoff in main conservations have generally dropped by exponential function. Obvious result has been achieved in Jialing River, efficiency of sand reduction is about 10%-25%. Therefore, sediment to Three Gorges Reservoir is decreased accordingly, and it will be beneficial to take advantage of reser- voir＇s synthetic benefit.     

湫水河流域水沙变化现状及成因分析

根据湫水河流域林家坪水文站47年降水、径流、泥沙资料，利用水文法建立的模拟降雨径流模型和降雨产沙模型，在此基础上根据降雨资料建立了模拟天然径流量和模拟天然输沙量序列，对因降水变化和人类活动对河川径流及输沙量的影响进行了定量分析，并根据流域内主要的人类活动类型分析了水沙变化的原因。