發(fā)布時間：2017-06-16 00:06

  本文關(guān)鍵詞：調(diào)水調(diào)沙十年黃河口河道演變及其影響機制分析，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：黃河水利委員會自2002年開始實施黃河調(diào)水調(diào)沙工程,到2012年己開展了14次調(diào)水調(diào)沙實驗。調(diào)水調(diào)沙通過聯(lián)合調(diào)度水庫,對黃河來水來沙進行調(diào)節(jié)和控制,調(diào)整自然水沙入海過程,沖刷河槽、從而減輕下游河槽淤積的目的。調(diào)水調(diào)沙的實施完全改變了黃河原有的水沙條件和河道狀況,對黃河尤其是下游河段的演變造成了決定性的影響。因此,研究調(diào)水調(diào)沙前后河口近期演變規(guī)律和發(fā)展趨向具有重要意義。論文以黃河口河床演變?yōu)閷ο?以長系列水文泥沙和河床演變實測資料為基礎,采用功率譜分析和統(tǒng)計分析的方法,分析了河床演變特征及影響因素。得到如下主要結(jié)論：(1)利津-王家莊段橫斷面變化主要呈現(xiàn)出斷面逐年下切,同時伴隨有一定程度的展伸,斷面總體形態(tài)向良性發(fā)展。同時,汛期和非汛期的斷面變化差異較大,汛期有規(guī)律的水沙沖刷造成了橫斷面逐年持續(xù)下切,對深度的影響較大。非汛期各種自然和人為作用力影響較為復雜,橫斷面形態(tài)也復雜多變。東張-漁洼段的橫斷面演變主要表現(xiàn)為斷面深度的增加,斷面跨度變化不顯著(相比之下,漁洼斷面有較大程度的展寬)。因此斷面形態(tài)主要表現(xiàn)為下切,展寬不明顯。非汛期河道表現(xiàn)出擺動游蕩的特點,有些年份出現(xiàn)復式河槽斷面,但是這一特點在汛期沖刷之后就又恢復到原來的水平,并不能持久保持。清2-清7段的河道橫斷面總體表現(xiàn)為下切展寬,而且變化更為劇烈,變幅更大。清2、清3、清4斷面下切十分顯著,橫斷面深度增幅較大。清6、清7斷面則主要表現(xiàn)為寬度的增加,這兩個斷面更靠近入�？�,在這一段河道水流流速逐漸降低,河道變得更為寬闊平坦。(2)調(diào)水調(diào)沙以來,河口段河道各斷面的面積整體上都是波動增長的變化趨勢。最大的變化幅度都發(fā)生在2003年汛期,主要是由于當年發(fā)生了罕見的大范圍的秋汛洪水,配合當年的秋汛洪水黃河進行了調(diào)水調(diào)沙,取得了很好的沖刷河道的效果,遠大于單純的調(diào)水調(diào)沙工程所造成的影響。因此,自然因素(降水、氣候等)在對河口段河道的影響作用中仍然占據(jù)重要的地位,調(diào)水調(diào)沙工程的實施要密切結(jié)合自然因素共同起作用才能達到更好的效果。斷面面積的變化可以分為三段,2002-2004年為快速增長階段：2004-2009年為穩(wěn)定小幅度變化增長階段：2009-2012年為增幅較大的進一步增長階段。清2以下河段斷面面積的增長較上游微弱,主要是主要溯源淤積的影響。從季節(jié)變化上來看,從利津斷面開始,越往下游面積變化的季節(jié)性越不明顯,至清7斷面已經(jīng)完全區(qū)分不出汛期和非汛期的差異,調(diào)水調(diào)沙對水沙的調(diào)控使汛期和非汛期差異逐漸減小,并且下游河道受到一定程度的溯源淤積的影響,但是影響范圍有限,河口段河道的變化還是人為因素起著決定性的作用。(3)調(diào)水調(diào)沙實施初期(2002-2004年),利津-王家莊斷面的河相系數(shù)快速減小,之后基本維持在4-5之間波動,并且波動幅度越來越小,河道形態(tài)越來越穩(wěn)定。汛期和非汛期的河相系數(shù)差異也隨著時間的推移在逐漸減小,證明了汛期和非汛期界限差異逐漸模糊。東張-漁洼斷面的河相系數(shù)總體來看逐漸減小,2002年以來,這一段河道斷面的河相系數(shù)維持在6-9.5的水平內(nèi)波動,變化范圍比前段增大,斷面形態(tài)穩(wěn)定性降低。尤隨著時間的推移,到2009年以后,河道趨于穩(wěn)定,河相系數(shù)變幅減小,東張-漁洼斷面的河相系數(shù)變化幅度同樣越來越小,河相系數(shù)在8上下浮動。季節(jié)變化上來看,東張-漁洼斷面的河相系數(shù)基本都是10月大于5月,河道主要在非汛期發(fā)生深度下切寬度變窄的變化,這與前段河道有明顯的不同。進一步證實了非汛期和汛期之間差異的縮小,甚至非汛期的河道演變已經(jīng)完全超越了汛期的河道變化程度。清2-清7斷面的河相系數(shù)變化復雜,波動幅度比上游河段大。即使是在2003年之后,河相系數(shù)也在6-20之間的大范圍內(nèi)波動,并且每年的變動幅度也較大,總體來看,沒有明顯的增加或減小的趨勢。季節(jié)變化上來看,這一河段的季節(jié)差異十分明顯,每年兩季的河相系數(shù)差異較大,汛期和非汛期的差異幾乎已經(jīng)沒有體現(xiàn)。(4)縱斷面的變化中,利津至王家莊河底高程逐漸降低,至東張斷面又有所增加,之后東張至漁洼斷面呈現(xiàn)階梯下降的變化,清2斷面之后河床高程又有所增加,清3-清7的斷面高程完全大于清2斷面,2002年-2012年,利津至清7河段的縱斷面形態(tài)基本保持不變,大致呈倒“S”平行波動變化。(5)小浪底水庫作為黃河干流的最靠近下游的水庫,對進入下游的水沙量起決定性作用。2002年實施調(diào)水調(diào)沙工程以來,小浪底水庫的調(diào)控措施往往決定了下游河道的來水來沙過程。調(diào)水調(diào)沙以來,黃河口河道的演變主要呈現(xiàn)出逐年沖刷,汛期和非汛期差異日漸縮小的特點,這些都是調(diào)水調(diào)沙水沙控制的結(jié)果。但是根據(jù)斷面的變化特點可以看出,調(diào)水調(diào)沙實施的前七年效果不是很顯著,但是2009年之后,調(diào)水調(diào)沙的長期作用逐漸顯現(xiàn)出來,對河道的良性影響和顯著沖刷作用愈加明顯,河口河道逐漸趨于動態(tài)平衡中,可見黃河的水沙調(diào)控是一項長期工程,需要長期持續(xù)的進行調(diào)水調(diào)沙才能從根本上改變黃河的水沙不協(xié)調(diào)問題。自然過程同樣是影響河口段河道演變的十分重要因素。利津至清7斷面都對2003年的秋汛洪水做出了顯著積極的響應,斷面面積和河相系數(shù)在2003年汛期都出現(xiàn)大幅度變化,其變化程度遠大于單純調(diào)水調(diào)沙所產(chǎn)生的影響,可見自然作用在黃河口河道演變過程中仍然起著重要的作用,甚至可以說比調(diào)水調(diào)沙所造成的影響要顯著。因此治理黃河仍然要結(jié)合自然作用的過程,與調(diào)水調(diào)沙相結(jié)合,最大限度的發(fā)揮其調(diào)控治理作用。海洋力作用也對河口河道產(chǎn)生了一定的影響,主要表現(xiàn)在對清3以下斷面的溯源淤積作用中,利津至清3河段,則基本不受海洋動力的影響。黃河流域的人口變化、引水工程、水保措施等過程也是影響水沙變化和河道演變的非常重要因素。以及其他可以造成水量損失的因素,例如河道蒸發(fā)、滲漏量、灘區(qū)用水等,這些因素在利津以下河段所造成的綜合損失較小。
【關(guān)鍵詞】：黃河口 調(diào)水調(diào)沙 河床演變 逐日水沙 河道斷面
【學位授予單位】：中國海洋大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：TV147
【目錄】：

• 摘要5-8
• Abstract8-15
• 1 引言15-23
• 1.1 研究背景與意義15-17
• 1.2 研究現(xiàn)狀17-19
• 1.3 研究內(nèi)容19-20
• 1.4 研究資料和方法20-23
• 1.4.1 研究資料20-21
• 1.4.2 研究方法21-23
• 2 研究區(qū)概況23-29
• 2.1 黃河流域概況23-26
• 2.1.1 黃河流域氣候特征24-25
• 2.1.2 黃河流域水文特征25-26
• 2.2 黃河口概況26-29
• 2.2.1 近代黃河口改道歷史26-27
• 2.2.2 黃河口自然地理特征27-28
• 2.2.3 黃河口水文特征28-29
• 3 黃河口河道的演變29-60
• 3.1 橫斷面的演變規(guī)律29-58
• 3.1.1 橫斷面的形態(tài)演變29-47
• 3.1.2 橫斷面面積變化47-53
• 3.1.3 河相系數(shù)的變化53-58
• 3.2 縱斷面的演變規(guī)律58-60
• 4 河道演變的影響因素60-79
• 4.1 調(diào)水調(diào)沙60-64
• 4.1.1 調(diào)水調(diào)沙工程實施的背景和意義60-61
• 4.1.2 干流水庫的修建61-62
• 4.1.3 調(diào)水調(diào)沙工程的實施62-64
• 4.2 來水來沙64-76
• 4.2.1 逐日水沙變化規(guī)律64-69
• 4.2.2 來水來沙與河道演變69-76
• 4.3 地面沉降76-77
• 4.4 自然因素77
• 4.5 海洋動力77-78
• 4.6 其他因素78-79
• 5 結(jié)論79-82
• 5.1 主要結(jié)論79-81
• 5.2 存在的問題和討論81-82
• 參考文獻82-89
• 致謝89-90
• 個人簡介、在學期間發(fā)表的學術(shù)論文與研究成果90

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本文編號：453843