黄河河床演变的典型现象及相关研究概述
明清黄河下游来水来沙与河床演变
明清黄河下游来水来沙与河床演变本文利用近500年历史水旱资料，分析明清黄河下游来水变化，、水沙组合序列，分析可能导致下游河床淤积的水沙组合样本。
认为径梳偏丰时，来沙相对增丰，与来水来沙周期变化相应，存在三个加积阶段，下游河床急速加积，河床演变剧烈。
一、明清黄河下游的来水来沙变化黄河下游来水、在超长系列里呈现出丰枯交替的周期变化。
下游的来沙，以三门峡站以上流域为主，河口至龙门区间、泾洛渭汾流域产沙量，占全河的90％以上。
：故利用三门峡站的多年天然径流2，粗估来水来沙的变化趋势和量级。
以三门峡以上41站在《中国近五百年旱涝图集》中逐年的旱涝等级，对三门峡站天然年径流计算分析，重建了近500年径流序列。
采用该序列作低通滤波处理，：认为50年滑动平均成果具有清晰的周期变化特征：分析来水变化趋势，认为明清黄河下游具有三个长周期(1479―1595年、1596―1782年、1783―1908年)，成果如图。
从B、C丰水时段图象看，似可进―步划分为四个准丰水段，其间还有两次短暂相对偏枯振动。
对复原的历史天然径流序列采用最大熵谱分析，成果显示存在23年的主周期、73年的次主周期，可能与天文一大气变化有关联。
研究认为明清时期的3次加积高潮，与A、B、C三个丰水时段大致同步(1534―1595、1643-1782、1798-1908年)，下游河道的堆积低谷又与枯水时段大致同步，定性地认识到丰水时期的来水，与挟带而来较多的泥沙及下游河床的堆积存在密切关联的特性。
造成下游河道堆积的泥沙，主要由大于0.05mm的粗颗粒所组成，主要来源于陕北黄土丘陵沟壑地区，来自河口镇至清涧河口之间两岸支流与无定河河口以下白宇山区的支流河源区。
利用500年水旱资料，以主要产沙区的榆林、延安二站资料，适当参考中游其它站区，认为榆林、延安的水旱等级，相应也显示了水力侵蚀产沙程度，定性地判别主要产沙区在中游地的相对侵蚀(粗沙)产沙程度，粗分为丰、中、少三中情况。
黄河头道拐断面河道冲淤变化及河床演变特征分析
第12卷第3期2017年2月中国科技论文CHINA SCIENCEPAPER Vol. 12 No. 3 Feb. 2017黄河头道拐断面河道冲淤变化及河床演变特征分析梁弄\裴国霞\郝拉柱2，杨红1(1.内蒙古农业大学水利与土木建筑工程学院，呼和浩特010018; 2.内蒙古农业大学职业技术学院，内蒙古包头014000)摘要:针对近年来黄河内蒙段防洪、防凌形势严峻，河槽萎缩日益加重等问题，分析了黄河内蒙段头道拐断面河床冲淤演变特 征。
通过同流量水位变化，分析该河段河床冲淤变化发现:该河段在2008年以前呈微淤状态，在2008年以后呈冲刷趋势，并有 “凹岸冲刷、凸岸淤积”的特点；依据头道拐水文站的水文资料及遥感数据影像的分析,分别以1987年头道拐河道横向水深变化 及平面河势变化为基础分析了 2006、2010、2014年头道拐河道的相应变化，发现在水流作用的影响下，弯曲河道凹岸的冲刷速 度大于凸岸的淤积速度，河道形成旋涡回流。
以上结果均是在水流条件及外界条件的共同作用下造成的，水沙条件变化必将导 致河道演变，研究水沙条件变化规律有利于充分认识河床演变规律，为今后解决防洪、防凌问题提供依据。
关键词：水力学；河流动力学；河床冲淤;黄河头道拐断面；同流量水位;平面河势变化；旋涡回流中图分类号:TV147 文献标志码：A 文章编号= 2095 - 2783(2017)03- 0296 - 05Analysis of the river sedimentation and change of riverbed evolution inToudaoguai section of the Yellow RiverLIANG Hui1, PEI Guoxia1, HAO Lazhu2, YANG Hong1(1. Water Conservancy and Civil Engineering College，Inner Mongolia Agricultural University，Hohhot 010018? China}2. Vocational and Technical College o f Inner MongoliaAgricultural University，Baotou，Inner Mongolia014000, China)Abstract：In recent years, the situation of flood and ice control, and channel shrinkage in the Inner Mongolia section of the Yellow River has become serious. This paper comprehensively analyzed the riverbed evolution characteristics in the Inner Mongolia Toudaoguai from different aspects. According to the changes of water level at the same discharge, the results show that the characteristics of the riverbed balance of erosion and accretionis concave bank erosion and convex bank accretion in this section recently. Based on the hydrological and remote sensing image data from the Toudaoguai hydrological station, the geological data, and the change of river longitudinal and plane in 1987，the changes of the plane regime of Toudaoguai section in 2006，2010 and 2014 were analyzed. Under the influence of the action of the water flow，the river course forms an eddy current. The above results are formed under the action of the water flow condition and the external condition, which will result in the river channel evolution The condition of water and the sediment change law is beneficial to fully recognize the riverbed evolution law, providing the basis for solving the problem of flood control, ice prevention in future.Keywords：hydraulics；river dynamics；channel evolution；Toudaoguai section of the Yellow River；water level at the same discharge；the erosion and accretion of riverbed；eddy current黄河内蒙段河道演变研究对预防洪灾和黄河治 理具有重要意义。
黄河内蒙古段河床的历年冲淤演变及发展趋势
有冲有 淤 ， 的趋 势 为 淤 积 ， 中 １ ８ ～１ ８ 总 其 ９ ２ ９ ７年 淤积
较快 ， 以后 淤 积 变慢 。将 １ ８ ９ １年 前 的后 冲 、 变化 作 淤 趋势 拟合 。 （） ２ 三湖河 口站。在 １７ －２０ ９０ ０４年的 ３ ５年 中，９２ １８
～
（） ３ 昭君坟 站。依据 １ ８ －２ ０ ９ ３ ０ ０年的淤 积趋势公 式计 算 ， 计 到 ２ １ 预 ０ ０年 断 面 河 底 平 均 高 程 将达 到 １ ０ ６ ８ 较 ２ ０ ０ ．０ｍ， ０ ０年上 淤 ０ ３ ．７ｍ。 （） ４ 头道拐 站。依据 １ ８ －２ ０ ９ ２ ０ ４年 的淤 积趋势公
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黄河 内蒙古段 河 床 的历 年 冲淤演变 及发展 趋势
侯 宝柱 等
５
【 凌 防汛 】 防
黄 河 内 蒙 古 段 河 床 的 历 年 冲 淤 演 变 及 发 展 趋 势
侯 宝柱 ， 学东， 万义 ， 慧聪 ， 谢 李 赵 张 勇
（ 河水 利 委 员会 宁 蒙 水 文水 资源 局 ， 黄 内蒙 古 包 头 ０ ４ ３ ） １０ ０
０ ７４ 较 ２０ １ ．４ｍ， ０ ４年 上淤约 ０ ２ ．３ｍ。
系， 各站河床 高 程的历 年演 变及 变化趋 势情 况 如下 ：
（） １ 巴彦 高勒 站 。在 １ ７ －２ ０ ９ ３ ０ ４年 的 ３ ２年 中 ， 河 床冲淤 变 化 大致 可 分 为 ２个 阶段 ，９ １年 以前 ， 床 １８ 河 有 冲有 淤 ， 总 的趋势 为 冲刷 ；９ １年 以后 ， 床 也是 但 １８ 河
巴彦 高勒 至三湖 河 口为 ２ １ｋ 三湖 河 口～昭君 坟 为 ２ ｍ， １ ６ｋ 昭 君坟 ～头 道 拐 为 １ ４ｋ ２ ｍ， ７ ｍ。在 这一 河段 内 ， 岔沟 串流丛 生 ， 曲迂 回频 繁 ， 弯 主槽 摆 动 多 变 ， 河床 冲 淤不 定 ， 典型 的游荡 型 河道 。 属
浅析黄河下游的堆积历史和发展趋势
浅析黄河下游的堆积历史和发展趋势一历史和现代的黄河下游河床堆积形态本文所指的堆积状况，是指在较长的历史时段中河道冲淤累积的宏观结果，探索首先通过大量的水文钻孔，结合文物考古工作，对华北大平原的堆积作出概估，为估算干流河床堆积，提供了宏观的基面。
西汉时豫北浚滑、濮阳一带河床埋深8-l0m，当时床砂由中砂向细砂转化，表明曾有剧烈加积。
从西汉初到北宋初，黄河河床积厚3-4m，宋金时期积厚4.5m，床砂向极细砂、粉砂转化[1]。
豫东的明清黄河，15世纪初在开封黄河上下，尚无系统堤防；明代天顺年河决，“城中水丈余”，河漫滩至少已高于地面2-3m；崇桢年河决没城，泥沙淀积，滩地竟高于城市地面5-6m，明末至清道光年，市区淤厚达7-8m。
累计15世纪中至19世纪中，开封河漫滩累积淤厚达11.5—13.5m。
兰考以下，北股河道利用临背差判断堆积厚，1495—1781年淤厚7.0-10.0m；南股河道新筑南堤高6-8m，到1855年黄河改道前，新河积厚6-9m．利用文物资料及太行堤内外地层资料，曹（州）考（城）河段1494—1781年积厚7.0—10.0m，1534年刘天和比较北流与南枝河段，北流高出1.5丈，概估在1494—1546年的分流期内，堆积约占总积厚的一半。
兰（封）睢（州）河段的临背差显示了堆积厚，1783—1855年积厚4.0—8.1m．商（丘）虞（城）河段临背差已不反映实际积厚，利用始建南堤时原地面高，得1572—1855年积厚8.8—12.0m。
对苏皖两省明清故道的研究，参考南京师范大学所作地貌考查成果。
上述工作皆忽略了地壳垂直升降的影响．综合以上工作，参照复原后的黄河故道平面形态[2]，分析、黄河下游各河段、各时期的堆积状况(表1)。
可见：1)黄河下游的堆积，在西汉初到金元，明清、现行河道三个时期不同河道中，河床形态具有相对可比*，各期堆积速率呈一定规律变化。
从豫河看，北宋前堆积小于0.30—0.35cm／a，宋金时期存在一加积时段，典型的滑（州）澶（州）段已与明清豫河接近；元明时贾鲁大河堆积率又高于滑澶河段。
黄河流域环境演变与水沙运行规律
黄河流域环境演变与水沙运行规律黄河是中国历史最悠久、最为众所周知的河流，也是中国经典的淤泥河流。
它从东接南北河，向西流行，穿过黄河流域，最终流入渤海，全长5464公里。
由于其历史悠久，在河流演变过程中，中国黄河流域环境演变及水沙运行规律变化也受到了密切关注。
一、黄河流域环境演变黄河流域环境演变受到黄河水位、水沙流量及污染物等多种因素的共同影响。
近年来，随着黄河水位下降和河道变化，黄河流域环境演变受到了影响。
首先，水位下降，黄河河谷可能会受到污染，威胁水生态系统的完整性，威胁陆地生态环境的安全。
其次，由于水位下降，河床带来的污染物超标浓度会升高，加剧环境污染，不利于黄河上游生态系统的保护。
再次，水沙可以被调整，河道可以被重塑，湖泊可以被淹没，大片农田可以被淹没，这将会影响农业的开垦，影响水土资源的可持续开发利用。
此外，黄河流域的洪水及水质状况也会受到河流演变的影响。
二、黄河流域水沙运行规律黄河流域的水沙运行规律是由时间段、水沙流量、水位、流域内外气温等多种因素共同影响的。
黄河主要流经三大河流域：黄河中游河流域、黄河上游河流域和黄河下游河流域。
按照季节变化，黄河水沙运行一般经历九个阶段：汛期、消胀期、小水期、大水期、涨水期、涨落期、涨水谷底期、涨水峰值期和洪峰台头期。
其中，汛期（5月中旬至7月底）是洪水最大的时期，其水位基本上在50米以上，水量最大，河道和湖泊充满水，江河湖泊泛滥。
消胀期（8月初至9月中旬）和小水期（9月中旬至11月初）的水位都不高，大约在50米以下，水沙流量变小，冬季洪水特别小，有较多湖泊陷入干涸。
大水期（11月初至1月初）、涨水期（1月初至2月初）和涨落期（2月初至4月中旬）的水位变化不大，但水沙流量大小波动较大。
涨水谷底期（4月中旬至5月初）的水位最低，除此之外，涨水峰值期（5月初至5月中旬）和洪峰台头期（5月中旬至5月底）的水沙运行开始发生变化，水位上升，水沙流量增加。
三、黄河流域环境演变与水沙运行规律之间的关系黄河流域环境演变与水沙运行规律之间存在着密切的联系。
近百年来黄河河道变迁的过程
近百年来，黄河河道发生了许多重大的变迁，这些变迁影响着中国北方地区的水资源管理、灾害防治和经济发展。
本文将详细介绍黄河河道变迁的过程。
20世纪20年代初，黄河下游地区发生了多次洪灾，对当地居民的生活和物质财产造成了巨大的损失。
为了防止洪水灾害，当时的中国政府决定进行大规模的黄河河道整治工程。
1928年至1938年，中国政府先后进行了三次黄河整治工程，主要目的是为了控制洪水，维护河道的稳定。
在这几次整治工程中，中国政府采取了一系列的措施，包括加固河堤、开挖河道、修建水库和水闸等。
然而，由于当时技术水平有限，整治工程的效果并不显著。
此外，在黄河上游地区，山洪频发，导致黄河的含沙量较高，河道堆积严重，沙砾淤积导致河道变浅，形成了水患区。
为了解决这一问题，中国政府在黄河上游地区进行了大规模的治理工程。
20世纪50年代末，中国政府实施了黄河上游的土地沙化治理工程。
这一工程主要通过植树造林、建设水土保持工程等措施来减少泥沙的沉积，改善黄河河道的流量条件。
此外，中国政府还投入了大量资源进行搬迁移民，使得沙漠化严重的地区恢复了生态环境。
在整治工程的推进过程中，黄河流域的经济发展也取得了显著的进展。
政府通过修建大型水利工程来增加灌溉用水，提高农田灌溉效率。
此外，沿黄河流域的一些地区还建设了大型发电站，用于电力生产。
这些举措有效地推动了当地的农业和工业的发展。
然而，近年来，由于人口增长和经济发展的压力，黄河流域面临了新的挑战。
越来越多的城市和工业化地区对水资源的需求增加，黄河水资源的紧缺问题逐渐凸显。
同时，由于在河道整治工程中土地退化和生态系统的破坏，黄河上游地区的土地沙化和水土流失问题严重，导致水质恶化，使得下游地区的水资源受到污染和威胁。
为了解决这些问题，中国政府提出了一系列的措施。
首先，政府加强了对土地沙化治理和水资源保护的投入，实施了一系列的节水和水资源管理政策。
其次，政府提倡节约用水和生态农业，鼓励当地居民参与水资源保护工作。
黄河是怎样变化的 (2)
黄河是怎样变化的引言黄河，中国第二长河，被誉为中华民族的母亲河。
自古以来，黄河流域温润肥沃，孕育了千百年的中华文明。
然而，由于自然因素和人类活动的影响，黄河的形态和流域发生了巨大的变化。
本文将探讨黄河的变化过程及其原因。
黄河的演变过程古代黄河的流域古代黄河流域，是中华文明的发源地之一。
在早期历史时期，黄河曾经是一条宽阔而平缓的河道，两岸多为湿地和沼泽。
河水湍急，泥沙淤积较少，黄河也因此被称为“泥河”。
黄河的泥沙问题随着时间的推移，黄河流域逐渐受到泥沙的淤积问题的困扰。
泥沙的淤积导致黄河河床抬高，河道变浅。
这种泥沙问题不仅对农田灌溉和生产造成了严重的影响，也增加了洪水的威胁。
黄河的改道受到泥沙淤积和洪水的困扰，黄河在历史上多次改道。
这些改道是黄河流域地理变化的重要标志。
最著名的是在公元1194年发生的“大江南北”（又称“毁千里堤”），黄河改道南流，改变了黄河下游的地理格局。
人类活动对黄河的影响除了自然因素，人类活动也对黄河的演变产生了重要影响。
近现代以来，随着人口的增加、城市的扩张和工业的发展，黄河流域的水资源供需矛盾加剧，水资源的过度开发和污染成为了黄河流域的一大问题。
黄河变化的原因自然因素黄河流域的自然因素主要包括气候变化和地质构造。
•气候变化：气候变化是黄河流域变化的重要驱动力。
气候的干旱或多雨直接影响黄河水量的变化。
例如，黄河上游的降水量减少会导致黄河的水量减少，反之亦然。
•地质构造：地质构造对黄河的流向和水系的改变起到重要作用。
深层地质运动和地表地貌变动会导致黄河发生断流、改道或堵塞的情况。
人类活动人类活动主要包括水资源利用、土地利用和污染等影响。
•水资源利用：黄河流域的农业、工业和城市用水对黄河的水量造成了巨大压力。
水资源的过度开发和不合理利用导致了黄河水量减少，加剧了干旱和水资源供需矛盾。
•土地利用：水土保持和河岸生态环境的破坏也对黄河的形态变化产生了重要影响。
过度放牧、滥伐森林等不合理的土地利用方式导致了水土流失、河岸冲刷等问题。
黄河濮阳段河床演变分析
Ａｎ ａ ｌ ｙ ｓ ｉ ｓ ｏ ｎ ｔ ｈｅ Ｅｖ ｏ ｌ ｕｔ ｉ ｏ ｎ ｏ ｆ Ｒｉ ｖ ｅ ｒ ｂｅ ｄ ｉ ｎ Ｐｕｙ ａ ｎ ｇ Ｒｅ ａ ｃ ｈ ｏ ｆ ｔ ｈｅ Ｙｅ ｌ ｌ ｏ ｗ ｉ ｖ Ｒ ｅ ｒ
第３ ５卷第 ４期 ２ ０ １ ３年 ４月
人
民
黄
河
Ｖｏ １ ． ３ ５． ＮＯ ． ４ Ａｐ ｒ ．， ２ ０１ ３
ＹＥＬＬＯＷ ＲＩ ＶＥＲ
【 防洪 ・ 治河 】
黄河濮 阳段河床演变分析
衡 鹏， 孙 东坡
（ 华北水利水 电学院， 河 南 郑州 Ｉ ４ ５ ０ ０ ０ ８ ）
Ａｂ ｓ ｔ ｒ ａ ｃ ｔ ：Ｉ ｎ ｃ ｏ ｌ ｌ ｅ ｃ ｔ ｉ ｎ ｇ ｔ ｈ ｅ ｄ ａ ｔ ａ ｏ ｆ ｔ ｈ ｅ ｍａ ｉ ｎ ｓ ｔ ｒ ｅ ａ ｍ ，ｔ ｈ ｅ ｓ ａ ｎ ｄ ｃ ｏ ｅ ｆ ｆ ｉ ｃ ｉ ｅ ｎ ｔ ，ａ ｎ ｄ ｔ ｈ ｅ ｂ ｒ ｅ ａ ｄ ｔ ｈ— ｄ ｅ ｐ ｔ ｈ ｒ ａ ｔ ｉ ｏ ｏ ｆ ｔ ｙ ｐ ｉ ｃ ， ＇ ｄ ｃ ｒ ｏ ｓ ｓ—ｓ ｅ ｃ ｔ ｉ ｏ ｎ ｉ ｎ Ｚ ｈ ａ ｕ ｔａ ｇ ｎ ｇ ｔ ｏ Ｇａ ｏ ｃ ｕ ｎ ｒ ｅ ａ ｃ ｈ ｏ ｆ ｔ ｈ ｅ Ｙｅ ｌ ｌ ｏ ｗ Ｒｉ ｖ ｅ ｒ ａ ｓ ｗｅ ｌ ｌ ａ ｓ ｔ ｈ ｅ ｓ ｉ ｔ ｕ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｏ ｆ ｓ ａ ｎ ｄ ａ ｎ ｄ ｗａ ｔ ｅ ｒ ｌｏ ｆ ｗ ｉ ｎ ｔ ｈ ｅ ｌ ｏ ｗｅ ｒ Ｙｅ ｌ ｌ ｏ ｗ Ｒｉ ｖ ｅ ｒ ，ｔ ｈ ｉ ｓ ｐ ａ ｐ ｅ ｒ ｓ ｔ ｕ ｄｉ ｅ ｄ ｔ ｈ ｅ ｒ ｅ ｌ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｓ ｈｉ ｐ ｂ ｅ —
黄河水沙变化基本情况和基本规律的探讨
黄河水沙变化基本情况和基本规律的探讨
黄河是中华民族和多少山水文明之源，其历史悠久，根据古代绘制地图，始终延续至今。
然而，近年来，黄河水沙的变化出现了一定的趋势，引起了专家学者们的广泛关注。
首先，从水沙变化的图案来看，从十九世纪开始至今，黄河河床的上游大量淤泥堆积，河道水位逐渐升高。
其次，近年来，由于河道改造，加上特定工程及拆山造坑、石墙等人
为原因，河床变形，河床宽度加宽，河道深度受到影响；而河道上游沉积下来的水沙新增
幅度明显增大，占到河幅的的比例越来越高。
此外，黄河水流的变化，也受到气候变化的影响，一般来说，干涸时期的洪水灾害时
常发生，洪水暴发以及洪水防治的实施面临着隐患和挑战。
《关于控制黄河沙漠化的意见》中提出，为了解决沙漠化问题，必须采取行之有效的手段，如开发利用流域资源，合理完
善分水灌溉，整治污染源，合理调蓄、供应水源等多方保障河道。
综上所述，黄河水沙的变化具有多学科的内涵，受了多种因素的影响。
从历史上看，
河流的变化一直存在，但在20世纪50年代以来，根据新时代的情况，出现了一些新的变
化和演变：水沙给冲积作用造成河床改变，调和洪涝活动，尤其在干旱年份会影响其稳定
状态；河道淤积下来的大量淤泥会阻塞河道，影响上游和下游水流；河道人为改造，重新
确定河道形态和深度；森林保护，土地利用等。
通过合理规划、科学保护和管理的基础上，从市民环境的角度，有效地减缓河流破坏，最终真正实现水文景观质量的改善和水生态文
明建设。
黄河下游河道演变基本规律
黄河下游河道演变基本规律黄河，中国第二长河，也是中国最重要的河流之一。
黄河下游河道的演变一直备受关注，因为它直接关系到这一地区的水资源利用、防洪工程以及沿岸居民的生活。
在长期的河道演变过程中，黄河下游形成了一些基本规律，本文将对这些规律进行探讨。
黄河下游河道演变的基本规律之一是河道的侧向迁移。
由于黄河水量大、泥沙多，河道流速快，河床容易发生侵蚀和淤积。
长期以来，黄河下游河道在不断迁移，不断改变河道的走向。
这种侧向迁移一方面导致了河道的不稳定性，另一方面也为沿岸居民提供了河道利用的机会。
黄河下游河道演变的另一个基本规律是河道的纵向淤积。
由于黄河水量大、泥沙多，河床容易发生淤积现象。
在河道纵向淤积的过程中，河道底部的高度逐渐升高，河床的形态也发生了变化。
这种纵向淤积不仅影响了河道的通航能力，还增加了河道的防洪难度。
黄河下游河道演变的第三个基本规律是河道的泥沙质量变化。
黄河是世界上泥沙质量最高的河流之一，其泥沙含量高达50%以上。
这种高含沙量不仅增加了河道淤积的速度，还导致了河道的形态变化。
泥沙质量的变化对于河道的演变具有重要影响，需要引起重视。
黄河下游河道演变的最后一个基本规律是人类活动的影响。
长期以来，人类的活动对黄河下游河道的演变产生了重要影响。
例如，修建堤坝、开展水利工程、进行水资源开发等，都会对河道的演变产生重要影响。
因此，在河道管理和规划中，需要充分考虑人类活动对河道的影响。
黄河下游河道演变具有一些基本规律，包括河道的侧向迁移、河道的纵向淤积、河道的泥沙质量变化以及人类活动的影响。
这些规律对于黄河下游地区的水资源利用、防洪工程以及沿岸居民的生活具有重要意义。
因此，我们应该加强对黄河下游河道演变规律的研究，为黄河下游地区的可持续发展提供科学依据。
同时，也需要加强对黄河下游河道的管理和保护，确保河道的稳定和安全。
黄河河床演变的典型现象及相关研究概述
韩 其为 认 为 “ 揭河 底” 现象不 但与水 流条 件有关 ， 与 还 沉积物分层 有密切联 系 ， 针对黄 河 中游 出现 的“ 河底 ” 并 揭 现 象， 清晰地描述 了其发生 的动态过程 ， 给出 了“ 揭河底 ” 现象土
块 起 动 后 上 升 运 动 、 浮 、 动 、 出水 面 、 沉 及 水 平 运 动 等 上 转 露 下 阶段 的力 学 条 件 。土 块 起 动 流 速 公 式 为
≥
㈩
河道滩面高于黄河大堤 背河 地面 ， 为举世 闻名 的地上 悬河 。 成 黄河水流泥沙过程表现 出强 烈 的非 恒定 、 非均 匀特 征 ， 不平衡 输沙 问题 十分突 出， 出现 了诸 如“ 河底 ” 二级悬河 等典 型的 揭 、 河床演变现象 ， 不少 专家 、 学者针对这些现象开展 了大量研究 。
式中： （。 Ｄ ）为粒 径 Ｄ 。的单 颗 粒 泥 沙 起 动 流 速 ； Ａ为 土 块 的 扁 度 ； 为 土 块 湿 容 重 ； 为 浑水 容 重 。 ， ，
收 稿 日期 ：０ ０ ３ ２ ２ １ —０ －６
１ ２ “ 河底” ． 揭 现象发 生 的机理
张瑞瑾提 出了“ 河底 ” 生 的必备 条件 ： 是河 床上 揭 发 一
第３ ２卷第 ８期
２１ ０ ０年 ８月
人
民
黄
河
Ｖｏ． １ ３２ ． Ｎｏ． ８ Ａｕ ．， ０ ０ ｇ ２ １
ＹＥＬＬＯＷ ＲＩ ＶＥＲ
【 综
合】
黄 河 河 床 演 变 的 典 型现 象及 相 关 研 究概 述
江恩 惠 ， 韩其为 李军华 曹永 涛 ， ，
（． １ 中国水利水 电科 学研 究院， 北京 １０４ ２ 黄 河水利科 学研 究院 水利部黄河 泥沙重点实验 室， ０ ０４； ． 河南 郑州 ４０ ０ ） ５０ ３
黄河流域的地貌演化过程
黄河流域的地貌演化过程黄河，中国的母亲河，拥有悠久的历史和丰富的文化底蕴。
它在其流域形成了独特的地貌景观，展现了自然界的巧妙造化和历史的变迁。
本文将从黄河流域地貌的形成以及演化过程两个方面进行探讨。
黄河流域地貌的形成，最早始于几千万年前的广大冰川、湖泊和火山喷发活动。
那时，黄河流域还是一片广袤的大陆，河床层层叠叠，形成了狭长的深谷。
随着时间的推移，地壳的运动和水流的侵蚀，这片大陆的表面逐渐发生了巨大的变化。
黄河流域的地壳隆起和沉降交替进行，形成了许多地势复杂的地区，如黄土高原和理塘高原。
在这些地势复杂的区域中，黄河河床忍受了巨大的冲刷和侵蚀力，形成了峡谷、河流三角洲等独特的地貌景观。
随着历史的进程，黄河的流域不断取得新的变迁。
在古代，黄河是中国文明的摇篮，是农业文明的重要基石。
然而，由于长期以来的河床淤积和水文调控的失误，黄河也成为中国最富挑战性的河流之一。
自古以来，黄河在黄土高原上的冲刷与沉积作用一直是地貌演化的主要动力。
河水的冲刷力使得黄河在中游形成了巨大的水道，而黄土的淤积又使河床逐渐抬高。
这种动态的变化导致了黄河水位的升高和河道的改变，给当地的居民带来了巨大的灾害。
然而，正是这种地貌的变迁带来了黄河流域丰富的资源。
黄河流域不仅拥有丰富的水资源，还拥有河谷平原、农田、牧草地和森林等丰富的土地资源。
这些资源的存在为当地的人民提供了良好的生活条件，也为这片土地的经济发展奠定了基础。
在当代，随着经济的快速发展和人类活动的加剧，黄河流域的地貌又面临着新的挑战。
大规模的水利工程和城市化进程给黄河流域带来了巨大的改变。
在河道坝门的修筑过程中，河床的深度和宽度发生了变化，改变了水流的速度和方向，从而影响了地貌的演化。
另外，城市的扩张和农业的发展导致了大量的土地开垦和水资源的利用，使得河流和湖泊的生态系统遭受破坏。
面对这一系列的挑战，人们开始意识到保护黄河流域的地貌和生态环境的重要性。
政府和社会各界积极采取措施，加强黄河流域的水资源保护和土地治理。
黄河聊城段河床演变及河道整治存在问题分析
弯曲系数为 １１。河道平均 比降为万分之一。 ．３ 二是滩 区相对较 少。全 区左岸有 大小 滩 区 １ ， ４处 每处 面
条件发生变化时 ， 局部河段 的河势 仍有较 大 的变 化 ， 造成一部 分 工程 受溜严重 ， 而另一部 分工 程又 长期脱溜甚 至脱 河 ； 方 一
三是河道逐年淤积抬高 。该河段河床一般 高出背河地面 ３
—
５ｍ， 成地上“ 形 悬河” 。具有 “ 大水 冲 ， 小水淤 ” 的特 点 ， 总 从
积一般不足 ｌ ｍ 。滩面较窄 ， ｋ 平均宽度 ３ ０ｍ， ７ 最大宽度 １ Ｏ Ｏ ５
２ 河床演变
人 民治黄 以来 ， 该河段 堤防 工程 经过不 断加修加 固， 之 加
该河段特殊 的边界特 性 ， 河势基 本得 到控制 ， 使 河道 流路基 本 稳定 。但相 当一部分 堤 防工程 是根据 当时 的河势变 化被动抢
量为 ６ ．３亿 ｍ （９ ７年 ） 仅为多年平均世
纪 ９ 年代后 ， ０ 来水较少 ， ９ — ００年平均 年径流量 为 １ ． １ １ ２０ ９ ７ ３ ５ ２
亿 ｍ ， 占 １６ 仅 ９０～２０ ００年 平 均年 径 流量 的 ５ ． ％。 １６ ２２ ９０— ２０ ００年平 均年 输 沙 量 ６ ４ ． ２亿 ｔ最 大年 输 沙昔 为 ２ ． ， １ ６亿 ｔ
１ 河道概况
１１ 河道 特性 ．
黄河聊城段长 ５．１ ｍ 处 于黄河下游 弯曲性河段的最 ９５ ｋ ， 端， 河道狭 窄 ， 其突出特点主要表现在以下 几个方面。
黄河小北干流近期河道冲淤演变及其影响(精)
黄河小北干流近期河道冲淤演变及其影响薛选世黄河小北干流河道全长132.5km，宽3～18km，平面形态呈哑铃状，河道纵0，河床宽浅，水流散乱，主流摆动不定，沿程有渭河、比降上陡下缓，为3～6000涺水河、汾河、涑水河等支流汇入，为典型的堆积游荡性河道。
1、近期水沙变化分析黄河小北干流河段的水沙主要来自龙门水文站以上,来水来沙异源, 水沙量年际年内分布不均，水少沙多，水沙不平衡，含沙量高。
近年来，由于黄河流域的降雨偏少、工农业用水增加、水库调节及水土保持的减水减沙作用等，使黄河小北干流来水来沙发生了较大变化，主要呈现以下特点：1．1来水来沙不断减少据有关资料统计，1919～2005年，黄河小北干流龙门水文站多年平均来水来沙分别为289.6亿m3、8.582亿t，其中汛期(7～10月)来水来沙分别为163.4亿m3、7.511亿t。
多年平均含沙量29.6 kg/m3，最大含沙量1040 kg/m3。
1986年以后，进入黄河小北干流的水沙量大幅度减少，1987～1995年来水来沙分别比1919～1986年减少30.3%、41.1%；其中汛期减少幅度更大，分别减少48.5%、43.9%；非汛期来水来沙分别为126.1亿m3、0.921亿t，与1919～1986年平均值（132.8亿m3、1.152亿t）接近。
1995年以后，来水来沙减少更多，黄河干流进入了枯水枯沙期，1996～2005年来水来沙分别比1919～1986年减少48.9%、68.8%；其中汛期来水来沙减少幅度更大，分别减少65.5%、72.3%；非汛期来水来沙分别为98.50亿m3、0.662亿t，比1919～1986年减少25.8%、42.5%。
1．2 水沙量年内分配发生了新的变化，水沙条件更为不利1986年10月15日，龙羊峡、刘家峡水库联合运用以来，进入黄河小北干流河段水沙量的年内分配发生了较大的变化。
汛期水沙量占年总量的百分数分别较1987年前减少了13.5％和7.2％，减水幅度大于减沙幅度。
黄河兰州段河床演变及数值模拟分析
黄河兰州段河床演变及数值模拟分析黄河兰州段河床演变及数值模拟分析黄河是我国第二长河流，被誉为“中华母亲河”。
河道的演变对于河流水文环境和流域生态系统具有重要影响。
本文旨在研究黄河兰州段河床的演变规律，并通过数值模拟分析河床的变化趋势。
黄河兰州段位于黄河上游，主要负责承载大量的水量和泥沙。
黄河水系的特点之一是河床的高度变化较大，河床演变频繁且复杂。
在过去的几十年里，黄河水文环境发生了剧变，河床的演变引起了人们广泛的关注。
因此，研究黄河兰州段河床的演变规律具有重要的理论和实际意义。
为了研究黄河兰州段河床演变的规律，本文采用了历史资料分析和数值模拟两种方法。
首先，我们收集了过去几十年的水文数据和河床测量资料，包括河岸线的位置和高程等信息。
通过对这些数据的分析，我们得出了河床的演变趋势。
其次，我们利用数值模拟方法，对黄河兰州段河床的变化进行了模拟和预测。
根据历史资料分析，黄河兰州段河床在过去几十年里呈现出了明显的演变趋势。
首先，河床的纵剖面校直，曲率半径逐渐减小。
这表明河流在流动过程中逐渐蚀平了曲线段。
其次，河床的横剖面不断发生变化。
在某些区域，河床的宽度逐渐增加，而在其他区域，河床的宽度则缩小。
这种横剖面的变化可能是由于河道的曲率和水势的变化所致。
此外，在某些区域，河床的深度变化较大，形成了落差和急流。
为了更准确地模拟黄河兰州段河床的演变趋势，我们采用了数值模拟方法。
通过建立黄河水流和泥沙输移的数学模型，我们可以模拟河床的演变过程。
我们选择了数值模拟的方法，因为它可以更好地揭示河床变化的机理和趋势。
我们将黄河兰州段的河道划分为若干网格，分析每个网格的水流和泥沙输移过程。
通过不断调整模型参数，我们可以得到与实际情况相符合的模拟结果。
通过对黄河兰州段河床的演变规律和数值模拟分析，我们可以得出以下结论：黄河兰州段河床的演变具有一定的周期性，通常是几十年或几百年。
河床的演变主要受到河道的流态力和泥沙输移的影响。
黄河下游河床演变中的地貌临界
黄河下游河床演变中的地貌临界摘要：从地貌学的角度，比拟深化地研究了黄河下游河床演变中的几个临界问题：纵剖面调整的临界问题、河道平面形态的临界问题、河型对河床边界的临界响应问题以及河床断面形态的临界判别问题。
并且以河型转化趋势预测为例，对地貌临界在河床演变中的应用作了进一步的讨论。
结果说明，小浪底水库建成后，在其清水下泄期间，下游河型将不会发生改变。
关键词：黄河下游河床演变地貌临界趋势预测1 前言河床演变，作为河流动力学和河流地貌学穿插研究的领域，详细是指在水流的作用下,河流的边界所发生的变化。
而这种变化本质上表达了组成边界的物质的冲刷、搬运和堆积过程。
在诸过程中塑造的地貌现象，如河床纵横断面、河谷形态、边界组成和河型等，在内外营力共同作用下到达一定的限度，将会出现宏大的质的变化。
我们将其称之为河床演变中的地貌临界。
自Schumm于上一世纪70年代首次将临界规律引入到地貌系统的研究之中以来，经过一些学者的不断努力，逐步形成了所谓的“地貌临界论〞。
由于该理论从崭新的角度审视地貌现象由量变到质变或者说由渐变到突变的转化规律，使得对地貌演化过程中发生的明显变异现象进展合理的解释成为可能，因此受到地质地貌界的普遍关注。
研究地貌临界不仅蕴涵着比拟深化的哲理和科学理论意义，而且具有一定的理论意义，如通过确定和运用地貌过程中的临界阈值，对地貌发育阶段进展量化，洞察地貌要素之间互相作用的内在机理、强度和动态转化的临界条件，进而预测地貌现象的开展趋势，为国土整治效劳。
本文试图从地貌学角度，研究黄河下游河床演变中的一些与地貌有关的临界问题，以辩识临界条件发生开展的规律，同时对地貌临界的应用作了进一步的讨论。
2 纵剖面调整的临界响应根据黄河下游堆积区的地层、堤防和基准面的影响，可以发现黄河下游纵剖面的发育已经历了四个阶段[1]，即构造控制阶段或适应构造阶段、自由开展的加积阶段、人工控制阶段和侵蚀基准控制阶段，以及三种调整形式，即沿程淤积的调整形式、溯源淤积的调整形式和平行抬升的淤积形式。
黄河下游河道变迁及其影响概述 邹逸麟
黄河下游河道变迁及其影响概述2007-05-29邹逸麟载《椿庐史地论稿》点击: 365黄河下游河道变迁及其影响概述邹逸麟载《椿庐史地论稿》黄河是我国第二条大河，干流全长为5464公里，流域面积为752443平方公里。
黄河在中游流经一片面积约58万平方公里的黄土高原。
黄土结构疏松，易受侵蚀，又因中游地区雨量集中，自然植被破坏，每年夏秋暴雨季节，水土流失严重，各条支流将大量泥沙汇集到黄河里，随着水流带至下游。
据近年秦厂站实测资料，每年输送到下游的泥沙有16亿吨，其中大约有12亿吨输送入海，4亿吨沉积在河床上，日积月累，使河床抬高，成为“悬河”。
今天黄河下游河床一般高出地面3米—5米，最高处竟达10米，成为海河和淮河水系的分水岭。
洪水来时对下游河道威胁很大。
历史时期黄河的水沙条件和今天基本相同。
由于不合理的社会制度和落后的生产技术，黄河曾长期发生决溢和改道。
据粗略统计，新中国成立以前三、四千年内，黄河下游的决-口泛滥达一千五六百次之多，河道曾多次作较大幅度的改道，洪水波及的范围北达天津、南抵苏皖，包括今天的黄淮海平原，纵横25万平方公里。
因此，历史上黄河曾以“善淤、善决、善徙”的河流闻名于世。
黄河流域是中华民族的摇篮，黄河下游冲积平原在历史上相当长的时期内是中华民族活动的中心。
几千年来黄河在这块土地上的决溢改道，引起了这座历史舞台地理面貌的巨大变化，从而严重影响了下游地区社会生产和人民生活的正常进行。
因而黄河下游河道的变迁及其所产生的影响与黄河流域的社会历史有着密切的关系。
一、黄河下游河道历史变迁概述历史时期黄河下游河道的变迁极为复杂，不仅次数频繁，流路紊乱，波及地域也极为广阔。
今据河道的主要流向，大体可分成四个时期：(1)春秋战国时代至北宋末年由渤海湾人海时期；(2)从金元至明嘉靖后期下游河道分成数股汇淮入海时期；(3)明嘉靖后期至清咸丰四年(1854)下游河道单股会淮入海时期；(4)清咸丰五年以后河道由山东利津入海时期。
黄河水沙变化与河道变迁
*历史上黄河水沙变化与下游河道变迁徐海亮黄河的水沙变化与河道变迁归根结底是一个地质环境问题。
本文在历史文献分析研究的基础上，结合黄河河床形态、堆积形态及黄土与环境的研究，采用历史学、地理学、水利学方法，并吸取灰色系统、耗散结构理论，分析黄河下游来水来沙变化的历史事实，以及河道变迁的历史事实，认为历史时期黄河流域曾经有过数个躁动期，有多次的水沙剧烈振动（两汉、宋金、元明、明清），相应地，中下游河道进入躁动期。
来水来沙的突出变异，下游河道河床变形的加剧，导致河道迁徙、改道事件频频发生。
唐宋以来环境恶化及这一相关变化趋势加强，明清尤剧。
从历史长河看，环境演变对水沙变化与下游河道变迁起到决定性作用。
一、黄河下游河道变迁及其研究今人对于黄河下游河道变迁做过各种研究，影响较大的诸如对决口改道的各种研究。
近年在本课题中，对历史时期黄河下游各阶段的具体变迁，做了进一步的探讨和考证。
从这些研究中，特别是通过对决溢、变迁，河床堆积形态的探讨，认为应从黄河水沙变化与河床变形的意义来认识黄河变迁，记载中的1500多次决溢事件以及人类重大的治河活动，可以从更为深刻的含义上去理解。
从而在各种历史年表和笔者自己研究的河患事件中，筛选出38次具有特殊意义的黄河下游重大河患与变迁事件。
筛选的根本原则是：这些事件正处于黄河历史变迁时间序列的转折点上，或者处于变迁的高发阶段，它们客观地又非常突出地反映出河道变迁中一系列重大的控制性变异，或反映出阶段性变异的某种后效；其中包括黄河来水来沙的变化，在下游河道的上段所显示出的沿程淤积效应，同时也考虑到河口段的变化和溯源反馈。
这些事件以自然变迁为主，同时也涉及人类参与下的河床变形。
这样，客观地显示出流域自然环境变迁、水沙变化的总趋势，以及在人类参与下的河床变形和河道变迁的结果。
黄河下游游荡性河道变迁的重大事件，从宏观现象上披露了黄河河床堆积与河道游荡性加强的实质。
钱宁根据北方多沙河流的水沙资料，提出游荡性指标表达式1：Θ=（ΔQ/0.5TQπ）×(Q max–Q min/Q max+ Q min)0.6 (J/D35) 0.6 (B/h) 0.45 (W/B) 0.3其中第三因式显示了河床物质的相对可变动性，隐含了河流来沙状况和冲淤变化的幅度，第二因式突出了径流变幅对河流游荡性的影响。
黄河下游典型年份水沙条件与河床演变特征分析
Ａｎ ａ ｌ ｙｓ ｉ ｓ ｆ ｏｒ Ｗａ ｔ ｅ ｒ ａ ｎ ｄ Ｓａ ｎ ｄ Ｃｏ ｎｄ ｉ ｔ ｉ ｏ ｎｓ ｏ ｆ Ｌｏ ｗｅ ｒ Ｙｅ ｌ ｌ ｏ ｗ Ｒｉ ｖ ｅ ｒ ｉ ｎ Ｔｙ ｐ ｉ ｃ ａ ｌ Ｙｅ ａ ｒ ａ ｎｄ
Ｉ ｔ ｓ Ｅｖ ｏ ｌ ｕ ｔ ｉ ｏ ｎ Ｃｈ ａ ｒ ａ ｃ ｔ ｅ ｒ ｓ ｏ ｆ ｉ ｖ Ｒ ｅ ｒ Ｂｅ ｄ
Ｙｅ ｌ ｌ ｏ ｗ Ｒｉ ｖ ｅ ｒ ｉ ｎ ｔ ｙ ｐ ｉ ｃ ａ ｌ ｙ ｅ ａ ｒ ｓ ａ ｎ ｄ ｉ ｔ ｓ ｃ ｈ ａ ｒ ａ ｃ ｔ ｅ ｒ ｓ ｏ ｆ ｉｖ ｒ ｅ ｒ ｂ ｅ ｄ ｅ ｖ ｏ ｌ ｕ ｔ ｉ ｏ ｎ．Ｔｈ ｅ ｒ ｅ ｓ ｕ ｌ ｔ ｓ ｓ ｈ ｏ ｗ ｔ ｈ ａ ｔ ２ ０ ０ ６ ｉ Ｓ ｔ ｈ ｅ ｔ ｙ ｐ ｉ ｃ ａ ｌ ｌ ｏ ｗ ｌｏ ｆ ｗ ｙ ｅ ａ ｒ ａ ｎｄ ｄｒ ｙ ｓ ａ ｎ ｄ ｙ ｅ ａ ｒ ｆ ｏ ｒ ｔ ｈｅ Ｙｅ ｌ ｌ ｏ ｗ Ｒｉ ｖ ｅ ｒ ，ａ ｎ ｄ ｍｅ ａ ｎ ａ ｎ ｎ ｕ ａ ｌ ｑ ｕ ａ ｎ ｔ ｉ ｔ ｉ ｅ ｓ ｏ ｆ ｗａ ｔ ｅ ｒ ａ ｎ ｄ ｓ ａ ｎ ｄ ａ ｒ ｅ ｌ ｅ ｓ ｓ ｔ ｈａ ｎ ｔ ｈｅ ｓ ａ ｍｅ ｐｅ ｉｏ ｒ ｄ．Ｏｎ ｌ ｙ ｔ ｗｏ ｌｏ ｆ ｏ ｄ ｐ ｒ ｏ ｃ ｅ ｓ ｓ ｅ ｓ ｏｒ ｆ ｔ ｈ ｅ ｗｈ ｏ ｌ ｅ ｙ ｅ ａ ｒ ，ｔ ｈ ｅ ｒ ｅ ｗｅ ｒ ｅ ｒ ｅ ｓ ｐｅ ｃ ｔ ｉ ｖ ｅ ｌ ｙ
“ ０ ６・ ８ ” 洪水 。黄河 下游 河道 ２ ０ ０ ６年 利津 以上 冲刷 １ ． ３ １ ８亿 ｍ ’ ， 冲刷 集 中在夹河滩 以上 ， 非
汛期冲淤沿程分布具 有“ 上 冲下淤 ” 的特点 。 关键词 ： 黄河下游 ； 水 沙条件 ； 河床演变 ； 调水调沙 ； 异重流
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K
v2 J gd
#
s- m
m
( 3)
式中: K 为系数; v为平均流速; J为比降; g为重力加速度; d为胶
泥块的厚度; s 为胶泥块的湿容重; m 为浑水容重。 江恩惠在系统研 究分析的基础上, 还 利用不同粒 径的粉煤
灰在水槽中模拟了天然河道中 的河床分层现象, 并在 试验中成
功复演了 ! 揭河底 ∀ 现象, 同时验证 了构建的 ! 揭河 底 ∀ 物理图 形的正确性。继而, 通过 多组次 ! 揭 河底 ∀ 试验, 测取了相 关跟 随性较强的试验资料 , 确定了 ! 揭河底 ∀ 现象的关键参数 K 的取 值为 0. 2。
黄河下游二级悬河的形成 与下游河道典型 的复式断 面、暴 涨暴落的洪水特征有 着密切的关系, 特别 是逐步减小 的洪峰流 量、洪水频次, 使漫 滩水 流的 几率大 大减 小。即使 发生漫 滩洪 水, 滩地上的水深、流速也均明 显小于主槽, 挟沙能力 必然小于 主槽, 而含沙量横向梯度的存在和上述滩 槽水沙交换 的特殊规
阶段的力学条件。土块起动流 速公式为
v2b. c (D 0 ) =
63. 25
4 /3
2
-
[ 4
s- m]
m
式中: vb. c (D 0 ) 为粒径 D 0 的单颗 粒泥沙起 为浑水容重。
( 2) 为土 块的
收稿日期: 2010 03 26 作者简介: 江恩惠 ( 1963% ), 女, 河南新 安人, 高级工 程师 ( 教授级 ) , 博 士研究 生, 研究方向为河床演变与河道整治。 E m ai:l ehjiang@ y rihr. com. cn
& 6&
2. 2 二级悬河的相关基础研究
上述资料分析再 次验 证了河 道横 向不平 衡输 沙逐步 形成 了二级悬河的形态。长期以来, 国内外学 者对冲积性 河流的横 向泥沙交换及黄河下 游泥 沙的纵 横向 分布规 律进 行了深 入的 研究。高季章等 [ 8] 研究认为: 含沙量横向分布在滩槽 交界面附 近变化最大, 往滩槽交界面 两侧 逐渐 减小; 江恩 惠等 [9] 对 黄河 下游纵横断面的调整 规律、水沙运移及交 换特征等进 行了大量
表 1 黄河下游 1950% 1977年高含沙洪水特征值
统计时段或洪水场次
1950% 1977 年 18场高含沙洪水 1970年 2 场高含沙洪水 1977年 2 场高含沙洪水
水量 / 亿 m3
12 762. 5 330. 7 35. 17 45. 53
沙量 / 亿t
409. 1 74. 3 9. 26 15. 36
时胶泥块的重力项; E ∃ 大于 G ∃时, 即发生 ! 揭河底 ∀ 现象。通过 试验资料点绘的相关关系见 图 2, 可以看 出笔者 建立的 公式的 正确性, 同时进一步验证了韩其为公式的适用性及扩展性。
律, 必然造成近主槽滩 地的淤 积量 明显偏 大, 越往 两侧淤 积量 越小, 二级悬河的形成与发展只是迟早与快慢的事。
特性, 形成了典型的层理淤积。来自细泥 沙来源区的 洪水因极 细沙含量高, 易发生 絮凝沉 降, 在絮 凝体沉 淀、压密 的过程 中, 逐渐形 成成片的、密实度 极大的胶 泥层, 常称之为 ! 透镜体 ∀淤 积或 ! 胶泥层 ∀沉积。这 一点在 黄河小北 干流河 段 8个断 面的 现场开挖中得到了 证实: 每个 断面 都存 在着明 显的 分层现 象, 其中 5个 开挖断面 都存在密实 的胶泥层, 有的 胶泥层厚 40 cm 左右。 ! 揭河底 ∀前期河床层理淤积情况见图 1。
反映。图 3为该河段 来童 寨断面 滩唇 与嫩滩 滩边 高程的 变化 情况, 可知滩唇高 程的 升高主 要发 生在 1964% 1973 年和 1985 年以后这两个时期。前一时期为三 门峡水库 滞洪排沙运 用期, 经常出 现 ! 大 水带小沙、小水带 大沙 ∀的不利水 沙组合, 后一时 期为长期的枯水枯沙 系列 (但从水、沙量上 看, 该时期 水的减少 更甚于沙量 的减 少, 且经 常出 现小 水带 大沙 和 高含 沙 洪水 )。 从嫩滩滩边高程的变化看, 这两个时期 变化都较 小。两种趋势 发展的结果使滩面横 比降增大, 二级悬河发展较快。在 1973% 1985年, 由 于三门峡水库 ! 蓄清排浑 ∀控制 运用, 加之该 时期水 量较丰, 因此下游河道呈淤滩刷槽的特性, 滩边 高程增大, 滩唇 高程变化不大, 二级悬河的发展有所减缓。
1. 2 ! 揭河底 ∀现象发生的机理
张瑞瑾提 出了 ! 揭 河底 ∀发 生的 必备 条 件 [ 8]: 一 是河 床上 大片淤积物能被水流 掀起, 即满足
图 1 ! 揭河底 ∀现象前期河床的层理淤积 二是掀起的淤积 物能被水流带走。王 尚毅从泥沙 有效悬浮
功原理入手, 对 ! 揭河底 ∀ 冲刷机理开展了 研究, 在对黄河小北 干流资料进行分析后 得出 [3] : ! 揭河 底 ∀ 冲刷 的主 要条件 是来
2. 1 二级悬河的形成过程
根据黄河水利科 学研 究院近 年来 对水沙 条件 变化及 河道 纵横剖面调整的研究 成果, 认为横断面调 整主要取决 于来水来 沙条件。江恩惠等 [ 7] 对典 型断面 的滩 唇变化 情况 进行了 初步
分析。花园口 % 东坝头河段由 于存在 1855年铜 瓦厢决 口形成 的老滩, 从二级悬河的 形成过 程分 析, 河道的 淤积 主要发 生在 主槽与嫩滩, 因此这一河段长期不利的水 沙系列组合 对二级悬 河的影响可以通过主 槽滩 唇高程 以及 嫩滩滩 边高 程的变 化来
学研究院的实体模型 试验均表明, 槽壁附 近相对于其 他流区有 更多的不同尺度的 旋涡, 此处 流速 变幅较 大, 并有 反向流 速存 在。正因为如此, 边流区大量的泥沙不断在两岸边壁 ( 坡 )处沉 积, 河槽水面宽 度逐 渐 减小, 边 坡 坡度 变 陡, 河槽 变得 相 对窄
深, 水位抬升; 随着 窄深河 槽的 逐渐形 成, 水流 速度 加快, 单宽 流量增大, 因而水流挟沙能力有所增强, 河槽出 现冲刷, 水位降 低; 河床冲刷下切后, 河槽 变得 更加窄 深, 床面 粗化, 水流 与河 槽变得不相适应, 浑水水流挟沙能力降 低, 于 是床面冲刷 停止,
将韩其为与江恩 惠分别建 立的 ! 揭河底 ∀临 界条件 均稍作
变换, 可得
(
263.
4) v2b. c (D 0 25 4/3D 0
)
=
s- 1
m
( 4)
0. 2 v2J # s - 1
( 5)
gd
m
式 ( 4) 及式 ( 5) 等号左边用 E∃ 代替、右 边用 G∃ 代替, 则可
以看出, E ∃表示 ! 揭河底 ∀ 发 生的动 力项, G∃ 为 ! 揭河 底 ∀ 发生
k
v2 2g (A t) 1 /3
#
∃- m
m
( 1)
式中: k为系数; v为平 均流速; A 为淤积物的平面 面积; t为淤积
物厚度; ∃ 为淤积物的湿容重; m 为浑水容重。
1 ! 揭河底 ∀现象及有关研究
所谓 ! 揭河底 ∀, 指的 是黄 河小 北干 流在 通过 高含 沙 洪水 时, 河床常常发生强烈冲刷, 一 场持续 1 ~ 2 d的 洪水可 以将河 床冲深近 10 m, 有时现场还可以看到有厚达 1 m 左右的成块河 床淤积物被水流掀 起的现 象。 ! 揭 河底 ∀是黄河 极度非 平衡输 沙的一个典型 现象。自 20世 纪 70 年代 开始就 引起 了国 内外 学者的关注, 并通过研究取得了一些很有意义的成果 [ 1- 7] 。
1. 1 发生 ! 揭河底 ∀的河床边界条件
韩其 为、江恩惠 等的研 究均表 明: 前 期河床 中存在 的胶泥 层淤积物或者说河床成层 淤积分 布是 ! 揭河 底 ∀发生的 前提条 件。分析小北干流河段及以上 的水系分布可知, 其上 游粗沙区 和细沙区不同的支流 、不同的洪水来源和 组成具有不 同的冲淤
淤积增加, 水位抬高。 漫滩高含 沙洪 水的 造 床规 律与 非 漫滩 高 含沙 洪水 不 同。
东坝头 % 高村河段河道横 断面形态与上述 不同, 可以通过 滩唇高程以及堤根 高程 的变 化来反 映。图 4 为马 寨断面 的变 化情况, 可以看出其变化趋势与花园口% 东坝头河段基本一致, 但 二级悬河的局面要严重得多, 滩唇与堤根的高差为 2~ 3 m。
图 2 ! 揭河底 ∀判别关系
2 二级悬河发展机理研究
了 ! 揭河底 ∀现象发生过 程中胶 泥块周围 泥沙颗 粒遭受 水流淘 刷、悬空, 进而从河 底揭起 的内 在力学 机理, 即 胶泥 块表面、底 面脉动压力波的传播 速度有着明显的不同, 表面与底 面的脉动 压力波传播会对胶 泥块 形成 巨大的 瞬时 上举力。 当上举 力达
到一定程度时, 胶泥块将失稳从河底揭起, 形成 ! 揭河底 ∀现象, 临界起动条件为
沙全部为非造床质、水流作用在床面上的 切应力大大 超过河床
的不冲引力以及存在 固性床面等。
韩 其为 [ 4] 认 为 ! 揭河 底 ∀现象 不但与 水流 条件 有关, 还与 沉积物分层有密 切联 系, 并 针对 黄河 中游 出现 的 ! 揭河 底 ∀现
象, 清晰地描 述了其发生 的动态过 程, 给 出了 ! 揭河底 ∀现象土 块起动后上升运动、上 浮、转动、露 出水面、下 沉及 水平运 动等
淤积量 / 亿t
96. 0 48. 6 6. 52 9. 94
江恩惠等 [ 9- 10] 在对高含沙洪水造床规律的研究中发现, 高 含沙洪水对二级悬 河的 发展 起到了 一定 的推动 作用。非 漫滩
高含沙洪水近壁流 区受流 速较 小, 因而水 流挟 沙能 力较小, 不 能挟带高含沙量随水 流下行。H inze的水 槽试验和黄 河水利科
摘 要: 简要总结了黄河小北干流 ! 揭河底 ∀及下游二级悬河等典型河床演 变现象的 相关研究成 果。河床层理 淤积及黄