小浪底水库运用后下游游荡性河道演变趋势研究

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小浪底水利枢纽是以“防洪(包括防凌)、减淤为主,兼顾灌溉、供水、发电”为开发目标的综合兴利工程,在黄河的治理开发中具有十分重要的战略地位。小浪底水库运用方式是否为最优,很大程度上取决于对黄河下游河道防洪、减淤的效果,以及水资源和生态环境的能否改善。小浪底水库投入运用后,调节水沙条件,将改变下游河流原来相对平衡的条件,会引起下游河流的再造床过程。这些变化不仅反映在河道的纵向和横向变形上,而且还可能影响到河型和河性的转化。 在本研究中,采用了资料分析类比方法与物理模型试验方法来定性地预测小浪底水库清水冲刷阶段下游游荡性河道的演变趋势。在资料分析中,以二门峡水库下泄清水阶段实测资料为基础,分析了下游河道的调整过程,进而定性地预测小浪底水库清水冲刷时期中下游河道的演变趋势。试验研究以小浪底~苏泗庄河段349km河段为研究重点,利用长约600m的动床模型,预演了小浪底水库拦沙运用6年的情况下,下游游荡性河段河床调整变化情况。通过资料分析与试验研究得出以下几方面认识:(1)尽管受20世纪80年代中期以来水沙条件和90年代频繁断流的影响,黄河下游河道发生明显萎缩,河道状况已不同于三门峡水库建成时的状况,但在小浪底水库初期运用过程中,河床调整仍服从清水冲刷的基本规律;(2) 小浪底水库清水下泄4~5年期间,河床冲刷下切,原来河床的淤积抬高趋势转变为冲刷降低。在下切的过程中,水流归槽,河床粗化,河道变窄,原来散乱的心滩逐渐归并,河道有由游荡分汊变为单一非游荡型的趋势,弯曲系数显著增大,但随之而来的滩地大量坍塌,使河宽又复增大,这使得非游荡转化的趋势受到抑制;(3) 小浪底水库运用初期,下游河道自上而下发生了明显的沿程冲刷,受河道整治工程控制较好的河段,河床冲刷以下切为主,而工程控制较差的河段,河床下切的同时伴随着展宽,滩地塌失严重,虽然处于冲刷西安理工大学工程硕士专业学位论文阶段,但河势变化仍较大,呈现散乱、摆动,且有畸形河湾出现。因此,在整治工程体系不完善的条件下,预期河型不会发生改变。近年原型河道演变的状况与资料分析和物理模型试验的研究成果是比较吻合的。关键词:小浪底水库游荡性河道河势三门峡水库物理模型试验
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