国家重点基础研究发展计划(2011CB403304) 作品数:42 被引量:272 H指数:12 相关作者: 吴保生 舒安平 郑珊 张原锋 申红彬 更多>> 相关机构: 清华大学 北京师范大学 黄河水利科学研究院 更多>> 发文基金: 国家重点基础研究发展计划 国家自然科学基金 国家科技支撑计划 更多>> 相关领域: 水利工程 天文地球 环境科学与工程 理学 更多>>
黄河宁蒙河段塌岸侵蚀现场监测及评价研究 被引量:2 2015年 河岸崩塌是河流泥沙的重要来源之一,对其崩塌量的监测以及影响因素的研究是理解水沙运移规律、准确预测河流侵蚀淤积状况的基础。通过GPS-RTK测量技术对黄河重点河段(毛不拉河段、陶乐河段)进行汛期和非汛期的定期观测,并提出了河岸崩塌量与土地利用类型、河型、岸高等之间的定性关系。结果表明:GPS-RTK技术在河岸崩塌研究中简单易行,经济高效;毛不拉与陶乐段存在严重的河岸崩塌现象,汛期的崩塌量要大于非汛期塌岸量;毛不拉孔兑塌岸严重,塌岸量随着汛期与非汛期变化,而且汛期时孔兑的水流侵蚀作用对黄河河岸影响较小;河流塌岸量与河岸土地利用有明显关系,河流弯曲度与塌岸量呈现正相关,塌岸量较大时岸高与单位长度塌岸量呈正相关,塌岸量较小时两者关系不确定。 代加兵 刘宏远 戴海伦 张科利关键词:河岸崩塌 GPS-RTK 黄河宁蒙段塌岸危险性评价 被引量:3 2015年 选取黄河宁蒙段青铜峡至头道拐河段作为研究区域,以1 km为单位将全河段划分为835段,采用2010年TM遥感影像、2006—2010年黄河水文资料并结合Google影像,利用层次分析法建立塌岸危险性评价指标体系,对黄河宁蒙段两岸的塌岸危险性进行评价。结果表明:黄河上游宁蒙河段右岸塌岸危险性高于左岸,在三湖河口至头道拐段塌岸危险性高的河段以凹岸段为主;塌岸危险性较高的河段集中在银川至石嘴山段、乌海至磴口段以及昭君坟水文站附近河段,危险性最大的河段在昭君坟附近;在青铜峡水文站以下50 km河段和石嘴山水文站至乌海市乌达区的峡谷河段塌岸危险性最低;左右岸在石嘴山至巴彦高勒河段塌岸危险性的变化幅度最大。 王静 代加兵 刘宏远 舒安平 张科利Deposition Morphology of Non-homogeneous Debris Flow and Its Energy Characteristics 2015年 Non-homogeneous two-phase debris flows are widely found in the western mountainous regions of China. To investigate the characteristics of the debris flow deposition process related to the morphology and extent of the debris fan, a series of physical experiments were carried out using an experimental flume. Some useful relationships were obtained to link the flow velocity with the geometric characteristics of deposition morphology and the corresponding area or volume. Based on these, some expressions about energy dissipation process in both the transport-deposition zone and deposition zone are presented, and improved equations describing solidliquid two-phase energy transformations in the specific deposition zone are also established. These results provide a basis for further investigating the underlying mechanisms of non-homogeneous debris flows, based upon which effective disaster control measures can be undertaken. SHU An-ping TANG Chuan ZHANG Xin SHAO Song-dong YANG Kai黄河下游河道场次洪水输沙特性分析 被引量:13 2012年 本文分析了黄河下游河道1950-1985年277场洪水的输沙特性,建立了考虑各变量高次方和交叉作用的排沙比回归模型。利用输沙率关系和逐步回归的方法,找到了排沙比的主要影响因素,确定了排沙比公式的形式。为进一步验证逐步回归的结论及确定交叉项中各变量的指数,利用实测资料回归分析得出各参数,然后对参数进行检验。并利用1986-1999年13场高含沙洪水实测资料对排沙比公式进行了验证。结果表明,本文所建立的排沙比公式能够反映场次洪水的输沙特性,有助于了解黄河下游河道的输沙规律。 张艳艳 吴保生 傅旭东关键词:泥沙动力学 泥沙输送 黄河下游 排沙比 冲积河流泥沙输移幂律函数指数变化规律 被引量:11 2018年 冲积河流泥沙输移幂律函数关系与不平衡输沙理论是对河道不平衡输沙同一物理现象的不同描述,两者既有区别也有联系。比较研究发现:对于恒定均匀流不平衡输沙过程,当输沙位于近平衡态时两者含沙量导函数表达式具有一阶近似等价性,当输沙远离平衡态时前者含沙量导函数中隐含考虑有泥沙恢复饱和系数的变化。基于两者等价性,推导建立了幂律函数指数计算表达式,表明指数随泥沙沉速、单宽流量和沿程距离而变化,且随着输移距离的增大呈指数衰减。基于前者含沙量导函数表达式结构特点,分析建立了相应泥沙恢复饱和系数变化的计算表达式。综合以上成果,改进提出了一种变幂指数的泥沙输移幂律函数计算模型。对库里·阿雷克沉沙池沿程断面输沙指数及含沙量计算结果表明,不同距离过水断面输沙指数的变化规律是合理的,含沙量计算值与实测值变化趋势基本符合。 申红彬 申红彬关键词:冲积河流 泥沙输移 不平衡输沙 非均质泥石流泥位特征值计算方法 被引量:6 2012年 以非均质泥石流分界粒径模型和固液两相运动模型为基础,结合应用推理公式法和配方法计算泥石流流量,提出了非均质泥石流泥位特征值的计算方法。以长江上游水土保持重点治理区泥石流监测预警重点示范点四川省宁南县史家沟泥石流为例进行计算,结果表明当泥石流容重为1.80t/m3时,史家沟10年一遇的泥位特征值最小;当泥石流容重为2.20t/m3时,史家沟百年一遇的泥位特征值达到最大,进一步将泥位特征值计算结果与监测断面相匹配和检验分析,表明该泥位特征值计算方法是可靠的,从而为山洪泥石流防治工程规划设计和研发泥石流灾害监测预警系统提供技术支撑。 舒安平 杨凯 师哲 王乐黄河上游高含沙支流入汇与交汇区淤积形态试验研究 被引量:15 2013年 黄河上游支流十大孔兑高含沙洪水入汇干流,在交汇区形成沙坝淤堵黄河是一种特殊的干支流交汇现象。通过模型试验对孔兑高含沙洪水入汇过程和交汇区沙坝淤积形态进行了初步研究。结果表明:相较于一般水流入汇,高含沙水流入汇造成的交汇口上游壅水程度更高,下游回流区范围更大;壅水区发生强烈的高含沙水流逆行扩散和异重流潜入运动,异重流运行长度是干流流量和干支流动量比的函数。壅水区形成具有倒坡降的楔形淤积体,回流区形成带状淤积体,水流偏转区和高流速带形成凹坑。支流总来沙量是影响淤积规模的重要因素,各部分淤积体几何特征与支流来沙量有很好的正相关关系。 王平 张原锋 侯素珍 胡恬 吴保生关键词:黄河 高含沙洪水 交汇区 沙坝 淤积形态 公路网系对喀斯特流域水系结构的影响 被引量:2 2013年 为了定量评价公路对地表水文过程的影响,选择典型喀斯特流域,在GIS水文分析功能支持下探讨了公路网系对流域水系结构的改变。研究表明:公路代表的人类强烈扰动集中分布在水系两侧1 km范围内。叠加路网之后流域内三级以下的低级水系数量和总长度显著增加,主河道分枝能力和流域平均分枝比增大,说明路网将增大河道行洪压力,同时减弱喀斯特流域的溶蚀作用而增强流水侵蚀作用。对子流域单元的统计分析表明,路面产流强度与子流域水系长度增加量之间存在较好的线性关系。在空间上,路网增加的水系在流域出口附近的集中程度较高。公路影响抑制喀斯特地下水系的径流调蓄作用,可能导致洪水期河流洪峰提前并增大洪峰流量,从而加剧洪灾风险。 曹龙熹 张科利 孔亚平 梁音关键词:水文分析 喀斯特流域 黄河内蒙古段年内水沙分配对平滩流量的影响 被引量:1 2016年 平滩流量是反映河槽排洪输沙能力的重要指标。冲积河流汛后平滩流量是一定时期内非汛期、汛期水沙条件综合作用的结果。基于平滩流量滞后响应模型,建立了内蒙古河段非汛期、汛期水沙耦合作用下汛后平滩流量滞后响应模型,在巴彦高勒水文站汛后平滩流量计算中进行了应用,并对该河段年内水沙分配对汛后平滩流量的影响进行了分析计算。结果表明;龙羊峡、刘家峡水库修建后,巴彦高勒站在现有年径流量、输沙量总量不变的情况下,若增大汛期水沙比例,则可以在一定程度上增大汛后平滩流量;而在不利的水沙分配条件下,若增大年径流量、输沙量,汛后平滩流量也会有所增大。 曹兵 陈萍 申红彬关键词:平滩流量 内蒙古河段 黄河 基于滞后响应模型的输沙率变化过程描述方法 被引量:3 2020年 河床冲淤与河道输沙紧密相联.基于河流自动调整原理,结合河床滞后响应理论,推导建立了河床冲淤过程中输沙率调整的滞后响应模型,适用于推移质或悬移质.分析以往用于反映河床冲淤过程中悬移质输沙率调整的方法,理论归类为阻滞增长模型,比较后认为滞后响应模型方程形式更为合理.基于输沙率调整的滞后响应模型,分别对水槽试验中恒定、阶梯状非恒定清水冲刷推移质输沙率变化过程进行了模拟,结果表明计算值与实测值变化趋势基本符合.基于输沙率调整的滞后响应模型,结合河流悬移质输沙幂律函数公式,分析指出公式中输沙系数是反映能坡影响的一个重要变量参数,建立了系数调整计算的方法,并在黄河下游河道输沙与冲淤计算中进行了应用.结果表明,河道输沙与冲淤量计算值与实测值变化趋势基本符合,2002年后调水调沙冲刷期间输沙系数不断减小,反映出河段输沙及冲刷效率逐渐减弱的趋势. 申红彬 吴华莉 李灵军 曹兵关键词:河床冲淤 输沙率 推移质 悬移质