黄河水沙调控与下游河道治理

前言

第1章绪论

1.121世纪初黄河治理面临的主要问题

1.2研究内容与研究成果

1.2.1研究内容

1.2.2研究成果

参考文献

第2章黄河下游水沙过程变异与洪水过程的作用

2.1不同时期黄河下游水沙过程的变异

2.1.11950-2003年水沙过程的变异

2.1.2三门峡水库不同运用时期水沙过程的变异

2.2不同时期黄河口水沙过程的变异

2.2.1年际间的变异

2.2.2年内分配的变异

2.2.3典型水文特征的变异

2.2.4沿程的变异

2.2.5水沙过程变异的综合参数

2.3下游洪水的一般特性

2.3.1大漫滩洪水

2.3.2一般漫滩洪水

2.3.3不同含沙量洪水

2.4下游洪水的分类

2.4.1按洪水漫滩程度分类

2.4.2按洪水最大含沙量分类

2.4.3按洪水过程形态特征分类

2.4.4按洪峰与沙峰相位差分类

2.5不同洪水过程对断面形态的塑造作用

2.5.1大漫滩洪水过程对断面形态的塑造作用

2.5.2一般漫滩洪水过程对断面形态的塑造作用

2.5.3不漫滩洪水过程对断面形态的塑造作用

2.6小浪底水库运用及调水调沙试验对下游河道的作用

2.6.1小浪底水库运用对下游河道的作用

2.6.22002年小浪底水库调水调沙试验结果

2.6.32003年小浪底水库调水调沙试验结果

2.6.42004年小浪底水库调水调沙试验结果

2.6.5小浪底水库3次调水调沙试验对下游河道的作用分析

2.7下游河道有利的洪水过程特征分析

2.7.1有利的不漫滩洪水过程

2.7.2有利的漫滩洪水过程

2.8小结

参考文献

第3章黄河下游断面形态与洪水过程的响应关系

3.1断面形态与不漫滩洪水过程的响应关系

3.1.1断面最大过流面积与洪水特征值的响应关系

3.1.2最大水面宽度与洪水特征值的响应关系

3.1.3最小宽深比与洪水特征值的响应关系

3.2断面形态与漫滩洪水过程的响应关系

3.2.1断面最大过流面积与洪水特征值的响应关系

3.2.2最大水面宽度与洪水特征值的响应关系

3.3平滩水位下断面形态与洪水过程的响应关系

3.3.1平滩流量与洪水特征值的响应关系

3.3.2造床流量与洪水特征值的响应关系

3.3.3平滩面积与洪水特征值的响应关系

3.3.4平滩宽深比与洪水特征值的响应关系

3.4下游河道来水量与来沙量的响应关系

3.4.1来水量与来沙量的响应关系

3.4.2排沙比与流量的响应关系

3.4.3排沙比与来沙系数的响应关系

3.5下游纵剖面与来水来沙的响应关系

3.5.1下游河道近代纵剖面演变过程

3.5.2下游河道近期纵剖面的发展。

3.6黄河口拦门沙演变与来水来沙的响应关系

3.6.1拦门沙纵横向演变响应特征

3.6.2拦门沙立体动态演进模式

3.6.3拦门沙演变响应机理

3.6.4拦门沙淤进与蚀退的水沙调控临界指标

3.7小结

参考文献

第4章黄河下游河道治理方略与水沙调控

4.1历代下游治理方略回顾

4.1.1以疏导为主的治河方略

4.1.2以筑堤为主的治河方略

4.1.3束水攻沙的治河方略

4.1.4宽河固堤的治河方略

4.2下游宽窄河道治理的有机结合

4.2.1“宽河固堤”和“束水攻沙”的局限性

4.2.2工程控制条件下“宽河固堤”与“束水攻沙”的有机统一

4.2.3实现“宽河固堤”和“束水攻沙”有机统一的前景

4.3下游河道的改造与窄深中水河槽的塑造

4.3.1新形势下下游河道治理的方略

4.3.2下游河道改造的思路与措施

4.3.3下游塑造中水河槽可能的规模分析

4.4黄河水沙调控体系

4.4.1黄河水沙调控体系与维持黄河健康的关系

4.4.2黄河水沙调控体系的理论基础与技术措施

4.5小结

参考文献

第5章黄河下游河道水沙数学模型

5.1下游水沙数学模型基本原理

5.1.1水力因素计算

5.1.2输沙计算

5.2下游高含沙水流输移

5.2.1高含沙水流挟沙能力的理论

5.2.2下游高含沙水流挟沙能力分析

5.3下游水沙数学模型基本参数的确定

5.3.1糙率

5.3.2恢复饱和系数

5.3.3挟沙能力系数

5.3.4挟沙能力指数

5.4下游水沙数学模型率定与验证

5.4.1模型率定与验证计算水沙条件

5.4.2水沙数学模型率定

5.4.3水沙数学模型验证

5.4.4水沙数学模型的进一步验证

5.5小结

参考文献

第6章小浪底水库水沙调控对塑造与维持黄河下游中水河槽的作用I

6.1塑造与维持下游中水河槽的方案设计

6.1.1水沙系列一(编号5065)

6.1.2水沙系列二(编号7896)

6.1.3水沙系列三(编号7897)

6.1.4水沙系列四(编号9796)

6.1.5水沙系列五(编号1938)

6.1.6水沙系列六(编号9003)

6.2不同水沙系列对塑造与维持下游中水河槽作用的计算结果与分析

6.2.1水沙系列一(编号5065)计算结果与分析

6.2.2水沙系列二(编号7896)计算结果与分析

6.2.3水沙系列三(编号7897)计算结果与分析

6.2.4水沙系列四(编号9796)计算结果与分析

6.2.5水沙系列五(编号1938)计算结果与分析

6.2.6水沙系列六(编号9003)计算结果与分析

6.3塑造与维持下游中水河槽之间的关系

6.3.16个水沙系列对塑造与维持下游中水河槽作用的比较

6.3.2塑造与维持下游中水河槽的相互关系

6.4塑造与维持下游中水河槽的影响因素分析

6.4.1小浪底水库不同“调水调沙”方案的效果分析

6.4.2小浪底水库不同出库泥沙级配的影响

6.4.3下游河道河床粗化的影响

6.4.4现有河道整治工程对塑造下游中水河槽的作用

6.4.5生产堤和疏浚对塑造下游中水河槽的作用

6.4.6双岸整治对塑造下游中水河槽的作用

6.5小结

参考文献

第7章小浪底水库水沙调控对塑造与维持黄河下游中水河槽的作用

7.1小浪底水库水沙调控方案与出库水沙系列设计

7.1.1小浪底水库水沙调控方案

7.1.2设计的出库水沙系列

7.1.3设计的下游河道引水过程

7.2小浪底水库水沙调控对下游中水河槽的塑造作用研究

7.2.1水沙系列一计算结果

7.2.2水沙系列二计算结果

7.2.3水沙系列三计算结果

.7.2.4塑造下游中水河槽计算结果的综合分析

7.3小浪底水库水沙调控对下游中水河槽维持作用的研究

7.3.1小浪底水库塑造与维持方案出库水沙系列设计

7.3.2小浪底水库塑造与维持方案的计算结果

7.3.3塑造与维持下游中水河槽方案计算结果的综合分析

7.4塑造与维持下游中水河槽的优化方案研究

7.4.1优化方案的小浪底水库出库水沙过程设计

7.4.2优化方案的计算结果与分析

7.4.3优化方案计算结果的综合分析

7.5黄河干流大型水利枢纽联合运用对下游河道输沙人海效率影响的研究

7.6小结

参考文献

第8章黄河下游河道高效输沙水量及其应用

8.1下游河道输沙水量的研究现状

8.1.1输沙水量的概念

8.1.2输沙水量的几种计算方法及比较

8.1.3下游河道输沙水量研究成果综述

8.2输沙水量和单位输沙水量的定义及计算方法

8.2.1输沙水量与单位输沙水量的定义

8.2.2输沙水量与单位输沙水量的计算方法

8.3下游河道输沙水量研究

8.3.1下游河道净水量

8.3.2下游河道输沙水量

8.3.3下游河道冲淤平衡时的输沙水量

8.4下游河道单位输沙水量与高效输沙水量研究

8.4.1下游河道单位净水量

8.4.2下游河道单位输沙水量

8.4.3下游河道洪水期单位输沙水量

8.4.4下游河道的高效输沙水量

8.5小浪底水库修建后下游河道高效输沙水量及其应用

8.5.1小浪底水库运用方式研究综述

8.5.2小浪底水库运用对下游河道的减淤效果分析

8.5.3小浪底水库修建后下游河道高效输沙的水沙组合

8.6小结

参考文献

　　鉴于黄河流域所处的地位及水土资源的现实状况，如何处理流域开发与资源环境协调的关系，确保黄河流域水资源与防洪的安全，维持黄河的健康，维持流域社会经济的可持续发展，已成为国家十分关注的问题。为此，国家加大了对黄河研究工作的支持力度，如科技部将“维持黄河下游排洪输沙基本功能的关键术术研究”(课题编号：2004BA610A-03)列为“十五”国家科技攻关计划项目，国家自然科学基金委员会将“水沙变异条件下黄河下游河道再造床机理及调控对策研究”(项目编号：50239040)列为国家自然科学基金重点项目，水利部将“流域水沙优化配置与泥沙资源化研究”(项目编号：SCX2003-01)列为水利部科技创新项目等，以加强对黄河问题的研究。本书是作者在系统总结近年承担的上述项目研究成果的基础上形成的，全书共分黄河下游水沙过程变异与洪水过程的作用、断面形态与洪水过程的响应关系、河道治理方略与水沙调控,及河道水沙数学模型等8章内容。可供从事泥沙运动力学、河床演变与河道整治、水沙调控、防洪减灾、黄河治理等方面研究、设计和管理的科技人员及高等院校有关专业的师生参考。　　本书是在“十五”国家科技攻关计划课题“维持黄河下游排洪输沙基本功能的关键技术研究”(2004BA610A-03)和国家自然科学基金重点项目“水沙变异条件下黄河下游河道再造床机理及调控对策研究”(50239040)等多个项目研究成果的基础上系统总结而成的。全书采用理论分析、实测资料分析和水沙数学模型计算等多种研究手段，以维持黄河健康为目标，以改善黄河不协调的水沙关系为切人点，围绕黄河水沙调控的理论与措施开展研究，提出了塑造与维持黄河下游中水河槽的优化方案，研究成果为黄河下游河道的治理提供科学的依据。