平滩流量

摘要： 山区河流地貌由流域来水来沙和地质地貌等下垫面背景因素决定,基岩限制性河段与冲积河段相间分布,这些河流是否存在稳定的河相关系,是山区河流地貌演变研究亟待回答的重要问题。本研究以发源于青藏高原的六大水系共129个水文测验断面的实测流量和实测大断面数据为主要数据源,以青藏高原六大水系的沿程河相关系为研究对象,探讨了同一河段与同一流域不同河段平滩流量下的沿程河相关系,分析了不同频率流量下沿程河相关系系数和指数的相关关系及协同变化规律,提出了多频率沿程河相关系概念,并在时间和空间两个维度上分析了多频率沿程河相关系的意义。青藏高原山区河流平滩流量下同一河段与同一流域不同河段均存在较强的沿程河相关系,本文把山区河流上、下游间断冲积河段之间所具有的沿程河相关系,称为山区河流的广义河相关系,河宽-沿程与水深-沿程河相关系强度总体上大于流速-沿程河相关系强度;不同频率流量下沿程河相关系系数和指数间存在较好的对数-线性关系,并将其定义为多频率沿程河相关系;同一河段的多频率沿程河相关系强度一般大于同一流域不同河段的多频率沿程河相关系强度。多频率沿程河相关系将沿程河相关系的空间多维属性在时间维度上进行延伸,刻画了断面几何参数与流量在时、空两个维度上的相关关系。研究结果丰富和发展了河相关系理论,可为河相关系从平原河流走向山区河流及河流地貌在河网水系的分布规律等研究提供依据。

摘要： 三峡建库后,水库下游河道含沙水流长期处于严重次饱和状态,输沙由相对平衡状态转变为不平衡状态,输沙强度较自然条件下发生显著变化。根据三峡水库蓄水运用前后(1992—2017年)长江中游主要水文站断面、床沙与水文资料,从输沙率变化、床沙粒径变化、平滩流量等角度研究长江中游河道复式断面输沙强度问题,得出以下结论:三峡水库蓄水运用后,进入下游河道的泥沙大幅度较少,长江中游沿程水文站同流量级输沙率明显减少;床沙粒径沿程出现不同程度的粗化,其中荆江河段粗化最为明显,螺山至武汉河段略有粗化;螺山站和汉口站在自然条件下平滩流量附近输沙强度出现峰值,对应的水流挟沙能力为极大值。

摘要： 为对比分析三峡水库下游河床冲淤调整特征流量时空变化规律,选取1981~2016年长江中游宜昌、枝城、沙市、监利、螺山和汉口6个主要水文站实测资料计算造床流量、有效流量和平滩流量,并分析特征流量变化的统计特性。结果表明,三峡水库蓄水运用后,不同特征流量发生了差异性调整,造床流量呈一致减小的变化趋势,有效流量与平滩流量的变化呈明显的空间分异性;与之相应,不同特征流量在累计水沙输移占比、流量频率以及流量重现期等方面的变化有所不同。蓄水前后,各水文站造床流量累计流量频率变化均较小,有效流量累计径流占比、累计输沙占比和累计流量频率在蓄水后一致增加,平滩流量与1.5年重现期流量大致相当。

摘要： 黄河上游内蒙古冲积性河道凌汛问题突出,研究河道冲淤演变与凌情响应机制可为该河段防凌减灾提供技术支持。根据内蒙古河段凌情、河道冲淤演变资料,分析凌情变化表征指标及与之密切相关的河道冲淤演变特征指标,研究河道冲淤演变特征指标与凌情变化表征指标的响应关系。结果表明:河道冲淤演变的特征指标平滩流量与凌情表征指标冰下过流能力、槽蓄水增量关系密切,冰下过流能力为平滩流量的1/5左右,随着平滩流量减小而减小,而槽蓄水增量随着平滩流量的减小而增大,有利内蒙古河段防凌的平滩流量宜不小于2000 m^(3)/s,槽蓄水增量宜不超过14亿m^(3)。本研究成果可为内蒙古河段冰凌灾害防治提供参考。

摘要： 黄河内蒙古河段过流能力是黄河上游水沙调控的重要影响因素,也是制约其自身健康发展以及沿岸社会发展需求的瓶颈.通过建立黄河内蒙古河段平滩流量BP神经网络模型,模拟平滩流量与来水来沙之间的非线性特征,并与滞后响应模型进行比较.结果表明,BP神经网络模型在考虑来水来沙条件累积作用的基础上,综合考虑了汛期和非汛期的来水来沙条件,数据拟合和预测方面达到较高的精度,综合评价的4个指标值均为最优,在模拟和预测黄河内蒙古河段平滩流量随来水来沙的调整过程中,具有较高的实用价值.

摘要： 文章通过分析三湖河口水文站历史典型大洪水期间断面形态变化、同水位下过水断面的面积增减情况、平滩流量变化、水位流量关系线变化,提出了当前水沙条件下三湖河口水文测验断面冲淤变化特征及过流能力现状。

摘要： 东流水道历史上主支汊频繁改道、滩槽剧烈变化,长期以来是长江下游重点碍航浅滩之一.三峡水库运行后,同时受到航道整治工程作用,东流水道河床处于持续调整中.河槽形态和平滩流量变化是河道治理和保护利用中的重要参数,根据2012～2018年东流水道水下地形和水沙系列资料,采用河段平均计算法,得到河段尺度的平滩河槽形态参数及平滩流量变化过程.结果表明:2018年河段平滩面积及平滩流量较2012年分别增大2.1％、3.3％.2014年前平滩水深减小2.8％,平滩河宽增大至2511.1m;2014年后,平滩水深减小至14.5m,平滩河宽增大4.6％,表明该河段洲滩横向展宽较纵向冲刷大,需进一步加强洲滩守护.

摘要： 针对黄河下游宽河治理的现状方案和窄河治理的防护堤方案,采用一维非恒定水沙数学模型,对设计年均来沙分别为3亿、6亿t和8亿t的3组系列年水沙情景开展了计算.结果表明:年均来沙3亿t情景下,两种方案黄河下游均表现为微冲,冲刷量分年、分滩槽、分河段都差别较小,第50 a末两种方案的最小平滩流量为4019～4067 m3/s;年均来沙6亿t情景下,两种方案黄河下游均表现为淤积,防护堤方案在全下游减淤15.78％,减淤主要发生在花园口—艾山河段,其中花园口—高村、高村—艾山分别减淤22.53％、23.45％,艾山—利津河段稍有增淤,第50 a末黄河下游最小平滩流量为2389～2608 m3/s;年均来沙8亿t情景下,两种方案黄河下游淤积量都较大,防护堤方案在全下游减淤16.78％,在铁谢—花园口、花园口—高村、高村—艾山河段分别减淤18.40％、20.83％、21.85％,艾利河段增淤4.99％,至第50 a末黄河下游最小平滩流量为2058～2420 m3/s,两种治理方案对西河口以下河长的延长值影响不是太大.

摘要： 通过分析巴彦高勒水文站历史断面形态、同水位面积、平滩流量、水位流量关系线变化,给出了水沙变化条件下巴彦高勒断面冲淤变化特征及现状过流能力.结果表明:该站河床冲淤变化较大,年内变化一般表现为封河期淤积、开河期冲刷,汛期冲刷、汛后至次年封河期淤积;同水位断面面积和平滩流量均随水沙条件改变有明显减小趋势;与1981年相比,近期同流量水位明显抬高,同水位过流能力明显减弱;参照邻近年份曲线趋势延长法绘制的高水报汛曲线及过流能力更接近该站的实际情况.

摘要： 采用黄河上游宁蒙河段各水文站1965～2004年实测资料,分析了宁蒙河段平滩流量的变化过程,分析表明宁蒙河段平滩流量随时间呈现减小的趋势,特别是1986年龙羊峡水库运用后减小更明显,已由20世纪60年代中期的3600～5800m3/s减小到2004年的1100～3600m3/s,尤以内蒙古河段的三湖河口站减小最为严重,从1986年的4100m3/s左右减小到2004年的1100m3/s左右,内蒙古河段平滩流量减小幅度要大于宁夏河段,主河槽出现明显萎缩.文中给出了宁蒙河段历年平滩流量与年和汛期来水量的响应关系,其具有随年和汛期来水量增加而增大的规律,这一特征主要受当年来水量影响外,还受当年洪水过程等的影响.进一步分析表明,当年来水量为200亿m3或汛期来水量为80亿m3时,宁夏河段和内蒙古河段的平滩流量分别约为3100m3/s和2850m3/s左右;当年来水量为300亿m3或汛期来水量为170亿m3时,宁夏河段和内蒙古河段的平滩流量分别约为4300m3/s和4000m3/s左右.

摘要： 运用经验模态分解方法对时间序列进行多时间尺度分解,得到一系列具有不同周期的波动分量及一个残值分量,将不同尺度的波动分量定义为本征模态函数,而残值分量一般代表了单调的趋势项,即时间序列的演化过程包含了相应的不同尺度的本征模态函数和一个趋势项.在此基础上,对各个本征模态函数进行Hilbert-Huang变换,获得时间序列的变化周期.以黄河下游花园口、高村和利津三站的1950-2008年的平滩流量序列为例,对其进行多时间尺度分析,研究结果表明:黄河下游平滩流量的演化过程包含三个不同波动周期的基本模态,其周期分别为准3.5年、准10年和准20～30年,且平滩流量序列都呈降低的趋势,由此揭示了各波动分量的趋势变化规律.

摘要： 依据黄河口河道的现状断面特征、河道的排洪能力及输沙规律,分析计算了黄河口河道的挟沙能力及输沙能力.结果表明:影响河道排沙能力的因素较多,清水时,仅靠水流动力冲刷挟沙能力有限,在多年平均级配条件下,平滩流量3870m3/s时,挟沙能力约30kg/m3左右;在多来多排的情况下,利津的输沙能力随来沙多少而增减,当来沙20～40kg/m3,平滩流量时输沙能力达到20～37kg/m3;在河道不淤的条件下,平滩流量时输沙能力达到45kg/m3.从输沙公式分析,利津的来沙系数约0.01,为河道冲淤的临界水沙条件.

摘要： 黄河下游河道平滩流量存在"驼峰"现象,在1994至2002年发展成最为明显"驼峰"现象,此后"驼峰"现象逐渐减弱,"驼峰"的"顶峰"位置主要发生在高村—孙口河段.在此基础上对"驼峰"河段的演变特点进行了分析,认为"驼峰"河段的形成是河道冲淤变化的反映,1994年10月-1999年10月,黄河下游河道淤积量也在夹河滩—孙口河段淤积较多,而夹河滩以上河段及孙口以下河段淤积较少,并且"驼峰"河段具有易淤难冲的特点.文中还指出"驼峰"的发展主要是由于水沙条件的变化,给出了形成和改善"驼峰"河段的水沙条件.

摘要： 本文对三峡工程蓄水运用以后坝下游不同河型河床稳定性的几个影响因素(平滩流量、平滩河宽、平滩水深、河床比降及床沙平均粒径)的变化趋势进行了分析,并在此基础上分析了河床稳定性对各个影响因素的敏感程度,最后对不同河型河床稳定性的变化趋势进行了预估.分析结果表明:三峡工程蓄水运用后,坝下游各河段整体表现为冲刷下切,平滩流量均会有所增大,河床有所冲深,床沙粗化,比降有所调平,平滩河宽除下荆江河段可能会出现增大的趋势外,其余河段变化不大;平滩河宽对河床横向稳定性及综合稳定性的影响程度最大,河床纵向稳定性对河床比降的影响最为敏感;坝下游不同河型河床横向、纵向及综合稳定性的变化趋势基本一致,表现为河床横向稳定性变化不大,个别河段稍有增强,纵向稳定性及综合稳定性均呈现增强的趋势.

摘要： 小浪底水库投入运用后。改变了进入下游河道的洪水过程，特别是经过2002年以来的每年黄河调水调沙方式的运用。黄河下游河道的排洪输沙得到加强。但下游河道的泥沙淤积和河床的逐年抬高问题在较长时间内难以得到解决，同时由于高村以上河段控导工程不够完善，河势尚未得到有效控制。针对游荡性河段主流宽浅散乱、河床极不稳定的特点，在花园口至夹河滩河段两岸布置对口丁坝河道整治工程。利用黄河下游水动力学泥沙数学模型，采用黄委设计院提供的小浪底水库15年设计水沙系列，对黄河下游各河段的冲淤、典型断面的平滩流量、平均流速变化进行了预估计算，分析了河道整治工程对整个下游河道及艾山以下窄河段带来的影响。并与现状工程条件下进行了比较，得出如下结论：铁谢至高村河段冲刷效果明显，平滩流量和平均流速加大；高村至利津河段淤积量稍有增加，平滩流量减小幅度不大。

摘要： 开展维持黄河下游排洪输沙的水沙过程模型试验研究，其目的就在于从调控理论出发，利用水库调节技术，通过调水调沙的方式，人工塑造和维持黄河下游满足排洪输沙功能要求的河槽，从而改变河道萎缩状况，提高河槽排洪输沙能力。不同流量级洪水条件下，河势会发生不同的变化，进而促使河道断面形态发生调整，表现在平滩流量、水位的变化和调整，对这些因素进行综合分析，可以优选出维持黄河下游河槽排洪输沙基本功能的水沙过程。

摘要： 针对游荡性河段主流宽浅散乱、河床极不稳定的特点,在花园口-夹河滩河段两岸布置对口丁坝整治工程.利用黄河下游水动力学泥沙数学模型,采用黄委设计院提供的小浪底水库15年设计水沙系列,对黄河下游各河段的冲淤、典型断面的平滩流量变化进行了计算,分析了对艾山以下窄河段带来的影响.并与现状工程方案进行了比较,得出:铁谢-高村河段冲刷效果明显,平滩流量加大;高村-利津河段淤积量稍有增加,平滩流量减小幅度不大.

摘要： 渭河是黄河的最大支流,近年来,由于水资源严重短缺,河道不断淤积,河槽严重萎缩,排洪能力降低,常常导致中小洪水灾害频繁发生。为了减轻渭河下游防洪压力,塑造和维持一定的中水河槽是十分必要的。文章根据经济社会可持续发展对渭河下游河槽排洪能力的要求以及渭河下游中常洪水频率分析和未来水沙条件预估,论述了渭河下游中水河槽的标准,提出维持渭河下游中水河槽的年水量、汛期水量以及洪水水量。为今后跨流域调水,受水区需水量分析提供参考。

摘要： 渭河是黄河的最大支流,近年来,由于水资源严重短缺,河道不断淤积,河槽严重萎缩,排洪能力降低,常常导致中小洪水灾害频繁发生。为了减轻渭河下游防洪压力,塑造和维持一定的中水河槽是十分必要的。文章根据经济社会可持续发展对渭河下游河槽排洪能力的要求以及渭河下游中常洪水频率分析和未来水沙条件预估,论述了渭河下游中水河槽的标准,提出维持渭河下游中水河槽的年水量、汛期水量以及洪水水量。为今后跨流域调水,受水区需水量分析提供参考。

摘要： 本发明公开了一种漫滩水流滩槽过流量的计算方法，该方法构造了河漫滩和主槽过流量的计算式，计算式中滩、槽过流量的比值与水深的比值、宽度的比值、糙率的比值密切相关。为了确定相互关系，采用复式断面横向分布水流数学模型，计算不同条件下滩和槽的过流量，分析得到滩槽过流量的比值与水深比值的关系式、滩槽过流量的比值与宽度比值的关系式、滩槽过流量的比值与糙率比值的关系式，最后综合得到漫滩水流滩槽过流量的计算方法。本发明计算方法当河道断面条件一定时，根据预报的断面流量，可以迅速得到滩和槽的过流量，为滩地和水资源的规划利用提供了依据。

摘要： 本发明提供一种具有可重复性的基于河段尺度的平滩水位确定方法，包括步骤：收集整个河段的数字化实测地形资料；读取整个河段的最低点、最高点高程，并以此为范围，以水位为横坐标、槽蓄量为纵坐标绘制河段槽蓄量与水位的关系曲线；利用二阶导数确定曲线的拐点，该点对应的横坐标值即为平滩水位。本发明依据平滩水位下河段槽蓄量急剧增加的基本原理，并赋予其明确的数学涵义，克服了传统方法中通过选取典型断面、分析几何特征带来的代表性不强、主观性较大等不利因素，具有可重复性的优点，为河道平滩水位的获取提供了一种更为精确的途径。

摘要： 本发明公开了一种二维非结构干滩条件下流量边界的处理方法。针对计算区域内初始无水的干滩状态，选取各入流单元对应的入口边组成控制断面，根据临界流条件迭代计算初始计算时刻入口的水位值，进而获得各入口单元对应的水深值。依据Manning公式中水深与流速的对应关系，采用入口各单元的水深值和入流量计算获得该入口单元对应的入口边处的法向流速，进而得到通过各入口边的法向数值通量。本方法可以准确的确定干滩条件下真实入流的入口单元个数，将入口的流量值合理分配到计算区域的各入口单元内，提高二维非结构干滩条件下流量边界的处理精度，进而提升洪水演进过程整体的计算精度，可有效弥补传统处理方法的不足。

摘要： 本发明提供一种感潮河段造床流量和平滩水位的联合确定方法，包括：步骤1.用一维非恒定水沙数学模型计算目标断面的逐时流量、潮位和含沙量过程；步骤2.确定目标断面的含沙量～流量滞后响应关系以及输沙当量流量系列；步骤3.目标断面的输沙当量流量～潮位组合频率统计；步骤4计算目标断面的造床强度，运用图解法求解目标断面的造床流量与平滩水位。方法综合考虑了潮汐作用下含沙量滞后特点，兼顾了流量和潮位的各种组合频率及其对造床作用的影响，能同时得到目标断面的造床流量与平滩水位，并且本方法的物理涵义清晰明了，结果客观准确，并且操作简单，非常便于实践中应用。

摘要： 本发明公开了一种漫滩水流滩槽过流量的计算方法，该方法构造了河漫滩和主槽过流量的计算式，计算式中滩、槽过流量的比值与水深的比值、宽度的比值、糙率的比值密切相关。为了确定相互关系，采用复式断面横向分布水流数学模型，计算不同条件下滩和槽的过流量，分析得到滩槽过流量的比值与水深比值的关系式、滩槽过流量的比值与宽度比值的关系式、滩槽过流量的比值与糙率比值的关系式，最后综合得到漫滩水流滩槽过流量的计算方法。本发明计算方法当河道断面条件一定时，根据预报的断面流量，可以迅速得到滩和槽的过流量，为滩地和水资源的规划利用提供了依据。

摘要： 本发明提供一种具有可重复性的基于河段尺度的平滩水位确定方法，包括步骤：收集整个河段的数字化实测地形资料；读取整个河段的最低点、最高点高程，并以此为范围，以水位为横坐标、槽蓄量为纵坐标绘制河段槽蓄量与水位的关系曲线；利用二阶导数确定曲线的拐点，该点对应的横坐标值即为平滩水位。本发明依据平滩水位下河段槽蓄量急剧增加的基本原理，并赋予其明确的数学涵义，克服了传统方法中通过选取典型断面、分析几何特征带来的代表性不强、主观性较大等不利因素，具有可重复性的优点，为河道平滩水位的获取提供了一种更为精确的途径。

摘要： 本发明公开了一种二维非结构干滩条件下流量边界的处理方法。针对计算区域内初始无水的干滩状态，选取各入流单元对应的入口边组成控制断面，根据临界流条件迭代计算初始计算时刻入口的水位值，进而获得各入口单元对应的水深值。依据Manning公式中水深与流速的对应关系，采用入口各单元的水深值和入流量计算获得该入口单元对应的入口边处的法向流速，进而得到通过各入口边的法向数值通量。本方法可以准确的确定干滩条件下真实入流的入口单元个数，将入口的流量值合理分配到计算区域的各入口单元内，提高二维非结构干滩条件下流量边界的处理精度，进而提升洪水演进过程整体的计算精度，可有效弥补传统处理方法的不足。

摘要： 本实用新型提供了护滩冲刷稳定性模型试验上游流量平稳自动调节装置，属于生态整治修复工程领域，包括沿水流方向依次设置的供水组件、消能平稳组件和分流快速平稳组件；供水组件实现水的持续供应和泵送；消能平稳组件实现水平影响后的收集和平稳，分流快速平稳组件包括溢流池，溢流池的前端设有溢流坝，溢流池的后端设有分流墙，控制中心，控制电器元件的开闭，并接受电器元件反馈的信号。本实用新型构思巧妙，结构简单，装拆灵活，满足试验过程中不同大小流量的范围调节，达到在整个试验过程中流量快速平稳目的，提高试验精度和缩短试验周期，节约试验成本，提高了测量和控制精度，整个装置可靠性高，稳定性好，且提高了工作效率。

摘要： 本发明公开了一种基于平滩流量的稳封期河道防凌安全过流量计算方法通过获取原始数据，计算河段的历年平滩流量，获取河段历年汛期和稳封期的水位流量，计算河段历年凌汛期最大槽蓄水增量，确定河段在不同所述平滩流量下，历年汛期和稳封期的所述水位流量对应关系，确定河段不同所述平滩流量与历年凌汛期所述最大槽蓄水增量的关系，确定河段历年稳封期的所述水位流量与历年凌汛期所述最大槽蓄水增量的关系，确定所述稳封期安全过流量；为确定稳封期河道防凌安全过流量提供科学技术支撑，对水库防凌调度决策和河道防凌具有指导性意义，通过该方法和控制指标对上游水工程调度提出明确定量要求，能有效地缓解严峻的防凌形势。

摘要： 本发明公开了一种基于平滩流量的凌汛期河道适宜封河流量计算方法，获取原始数据；计算河段历年平滩流量，获得河段历年平滩流量变化趋势；获取河段历年实际封河流量和稳封期实测流量；建立不出险封河流量与平滩流量的关系；建立出险封河流量与平滩流量关系；获得河段封河流量的上限值；获得河段内水资源利用需求与封河流量、稳封期实测流量的关系；计算历年河段稳封期的佛汝德数Fr，建立历年河段佛汝德数与稳封期实测流量的关系；根据佛汝德数与稳封期实测流量的关系，结合获得的数据关系，确定避免冰塞发生的适宜封河流量。本发明优点在于解决了凌汛期河道封河流量难以确定，防凌形势无法控制的关键技术问题。