长江泥沙调控与干流河床演变及治理中的关键科学技术问题与预期成果展望 被引量：17

1

作者 卢金友 刘兴年 姚仕明 《工程科学与技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第1期33-40,共8页

长江流域面积1.8×106km2,人口和国民生产总值均超过全国的40%,是中国水资源配置的战略水源地、水电开发的主要基地、连接东中西部的"黄金水道"和珍稀水生生物的天然宝库,在中国经济社会发展中具有重要的战略地位。近些年... 长江流域面积1.8×106km2,人口和国民生产总值均超过全国的40%,是中国水资源配置的战略水源地、水电开发的主要基地、连接东中西部的"黄金水道"和珍稀水生生物的天然宝库,在中国经济社会发展中具有重要的战略地位。近些年来,在自然条件和人类活动的双重影响下,长江泥沙时空分布与产输过程发生了重大变化,给河流开发利用与保护均带来了显著影响,而沿江经济社会快速发展和生态文明建设不断对长江泥沙提出调控要求。同时,河流工程建设和泥沙资源化利用的发展也使长江泥沙调控具备了基本条件。但泥沙兼具灾害性与资源性,泥沙调控与河流功能发挥之间存在着矛盾与统一,需要深入研究。国家重点研发计划项目"长江泥沙调控及干流河道演变与治理技术研究"以揭示长江泥沙输移分布与河流开发及保护之间的耦合作用关系,研究提出满足沿江经济社会和生态环境需求的长江泥沙调控、河道演变与治理的基本理论和关键技术为总目标;重点研究长江泥沙来源与时空分布变异规律和趋势,河道演变对水沙输移变化的响应机制,控制性水利水电工程联合运用下长江干流和洞庭湖、鄱阳湖的水沙输移规律,河床重塑过程与驱动机制及其防洪、航运和岸滩利用等多重效应,长江泥沙多维耦合与协同调控的理论和方法,并研发多尺度、多目标与多过程泥沙联合调控技术和河道治理技术。通过项目研究,预计将揭示多因素影响下长江来水来沙时空变异特征与趋势、水沙输移与河道演变的响应机制;定量预测控制性水库联合运用下长江和洞庭湖、鄱阳湖泥沙输移与冲淤过程,揭示长江河道的重塑过程、相对平衡状态与驱动机制,阐明河流系统再造的防洪、航运及岸滩利用等多重效应;构建长江泥沙调控的理论框架,建立泥沙调控指标体系、方法和模型;研发江河湖库多尺度、多目标与多过程泥沙联合调控技术和河道综合治理技术,并予以示范。项目研究将推动河流动力学学科发展,促进长江水沙资源利用与保护,为流域社会经济发展和河流生态保护提供基础保障,具有显著的社会经济与环境效益。 展开更多

关键词 长江 水沙条件变化 泥沙调控 河床演变 河道治理

下载PDF 职称材料

长江流域梯级枢纽泥沙调控关键技术 被引量：4

2

作者 卢金友 赵瑾琼 《长江科学院院报》 CSCD 北大核心 2021年第1期1-7,26,共8页

通过将水沙动力学与水库调度优化理论相结合,围绕长江流域梯级枢纽泥沙调控关键技术开展研究。在改进恢复饱和系数、非均匀沙挟沙力等关键计算模式的基础上,完善并集成长江上游梯级水库群水沙数学模型、长江中下游复杂江湖河网水沙数学... 通过将水沙动力学与水库调度优化理论相结合,围绕长江流域梯级枢纽泥沙调控关键技术开展研究。在改进恢复饱和系数、非均匀沙挟沙力等关键计算模式的基础上,完善并集成长江上游梯级水库群水沙数学模型、长江中下游复杂江湖河网水沙数学模型和典型河段平面二维水沙数学模型,构建了江河湖库水沙输移模拟模块。基于泥沙对防洪、发电、航运和长期使用4个主要目标的影响,构建了长江泥沙优化调控目标函数,进而集成水沙输移模拟模块构建了长江泥沙优化调度模型,并提出了基于预构泥沙信息库、结合BP神经网络的模型求解方法和非劣解集的改进灰靶评价方法。在此基础上,以三峡水库为例,提出了汛期"蓄清排浑"动态运用方案以及长期分阶段泥沙调控策略。 展开更多

关键词 泥沙调控 梯级枢纽 泥沙运动 长期使用 多目标水沙数学模型 蓄清排浑 长江流域

下载PDF 职称材料

黄河流域骨干枢纽泥沙调控利用潜力评价研究 被引量：2

3

作者 李新杰 李弘瑞 +2 位作者 张红涛 孔德志 王远见 《人民黄河》 CAS 北大核心 2021年第11期40-45,51,共7页

为掌握黄河流域骨干枢纽的泥沙调控利用潜力,从水利枢纽的调沙潜力、输沙潜力和泥沙资源利用潜力的各特征指标出发,结合水利枢纽的共性指标,建立骨干枢纽群的泥沙调控利用潜力评价指标体系,提出基于多目标灰靶理论-累积前景理论的水利... 为掌握黄河流域骨干枢纽的泥沙调控利用潜力,从水利枢纽的调沙潜力、输沙潜力和泥沙资源利用潜力的各特征指标出发,结合水利枢纽的共性指标,建立骨干枢纽群的泥沙调控利用潜力评价指标体系,提出基于多目标灰靶理论-累积前景理论的水利枢纽泥沙调控利用潜力量化方法。该方法利用多目标灰靶理论确定泥沙调控利用潜力评价指标体系决策矩阵,结合累积前景理论确定骨干枢纽综合前景值。采用模糊判别法对黄河流域骨干枢纽的泥沙调控利用潜力进行综合评价。由研究结果可知,小浪底水库的泥沙调控利用潜力最大,其次是刘家峡水库和三门峡水库,万家寨水库最小。 展开更多

关键词 泥沙调控 灰靶理论 前景理论 模糊理论 骨干枢纽 黄河流域

下载PDF 职称材料

黄河泥沙工程控制理论与实践 被引量：2

4

作者 张金良 刘继祥 +1 位作者 鲁俊 罗秋实 《泥沙研究》 CAS CSCD 北大核心 2023年第2期1-8,共8页

泥沙控制是黄河保护治理的关键。采用系统控制理论的基本思想,建立水沙关系协调度作为泥沙控制系统目标,提出了黄河泥沙系统治理的四级调控模式。一级控制通过黄土高原水土流失综合治理“拦沙”和控制沟道侵蚀基准面减蚀,实现从源头减... 泥沙控制是黄河保护治理的关键。采用系统控制理论的基本思想,建立水沙关系协调度作为泥沙控制系统目标,提出了黄河泥沙系统治理的四级调控模式。一级控制通过黄土高原水土流失综合治理“拦沙”和控制沟道侵蚀基准面减蚀,实现从源头减少入黄泥沙;二级控制通过修建干支流水库拦沙和调水调沙等技术实现对水沙关系的有效调控;三级控制通过宽滩河道生态治理,保障宽滩区充分发挥削峰滞洪沉沙的调节功能;四级控制通过河口综合治理稳定和控制尾闾泥沙侵蚀基准面减少溯源淤积。基于从黄河中游泥沙发源地到河口地区的四级系统工程调控,维持黄河下游百年尺度稳定行河和大河安澜。 展开更多

关键词 黄河 泥沙调控 系统治理 四级控制

原文传递

黄河水库群泥沙动态调控关键技术研究与展望 被引量：14

5

作者 江恩慧 王远见 +1 位作者 李军华 田世民 《人民黄河》 CAS 北大核心 2019年第5期28-33,共6页

黄河水沙联合调控经过几代人的共同探索,已在防洪防凌安全和水量统一调度等方面发挥了巨大作用。然而,流域来水来沙条件是动态变化的,库区-河道边界约束条件是动态调整的,区域社会经济发展和生态健康维持的需求是动态增长的,特别是针对... 黄河水沙联合调控经过几代人的共同探索,已在防洪防凌安全和水量统一调度等方面发挥了巨大作用。然而,流域来水来沙条件是动态变化的,库区-河道边界约束条件是动态调整的,区域社会经济发展和生态健康维持的需求是动态增长的,特别是针对黄河水少沙多的现实状况,黄河水沙调控不仅要注重水量的适应性调度,更要突出泥沙的动态调控,实现行洪输沙-社会经济-生态环境等河流系统功能多维协同的目标,探索水动力-强人工措施有机结合的调控技术,突破"调水容易调沙难"的瓶颈。在系统梳理过去数十年多沙河流水库泥沙调控主要研究进展的基础上,提出了当前黄河泥沙动态调控的关键科学技术问题,阐明了未来开展相关基础理论与应用基础研究的方向,包括黄河泥沙动态调控系统理论的构建、水库泥沙高效输移机制与下游河流系统多过程综合响应机理的揭示、提出黄河泥沙动态调控模式与技术、建设黄河泥沙动态调控模型与智慧决策平台等,进一步的研究成果可为完善当前黄河水沙调控工程体系建设、实现黄河长治久安提供坚实的科技支撑。 展开更多

关键词 系统理论 泥沙动态调控 水库群 黄河

下载PDF 职称材料

《官厅水库泥沙淤积与水沙调控》出版发行

6

《泥沙研究》 CSCD 北大核心 2004年第1期28-28,共1页

关键词 《官厅水库泥沙淤积与水沙调控》 出版 发行 泥沙治理

下载PDF 职称材料

《官厅水库泥沙淤积与水沙调控》出版发行

7

《泥沙研究》 CSCD 北大核心 2004年第2期50-50,共1页

关键词 《官厅水库泥沙淤积与水沙调控》 出版 发行 综合治理

下载PDF 职称材料

《官厅水库泥沙淤积与水沙调控》出版发行简讯

8

《水利学报》 EI CSCD 北大核心 2004年第1期94-94,共1页

关键词 《官厅水库泥沙淤积与水沙调控》 出版 实体模型试验 泥沙淤积 防洪减灾

下载PDF 职称材料

流域系统径流侵蚀链内泥沙输移的空间尺度效应 被引量：13

9

作者 张乐涛 李占斌 +1 位作者 王贺 肖俊波 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第13期87-94,共8页

尺度问题在地貌过程及水文模拟研究中具有重要意义,以黄土高原丘陵沟壑区岔巴沟小流域为例,基于毛沟-支沟-干沟尺度序列典型水文站的实测径流泥沙数据,分析流域系统基于事件的径流侵蚀链内泥沙输移的空间尺度效应。结果表明:1)基于侵蚀... 尺度问题在地貌过程及水文模拟研究中具有重要意义,以黄土高原丘陵沟壑区岔巴沟小流域为例,基于毛沟-支沟-干沟尺度序列典型水文站的实测径流泥沙数据,分析流域系统基于事件的径流侵蚀链内泥沙输移的空间尺度效应。结果表明:1)基于侵蚀链毛沟-支沟-干沟不同空间尺度的平均输沙模数、平均含沙量、最大含沙量分别依次为3 912、3 285、3 522 t/km2,497、524、679 kg/m3,639、634、800 kg/m3,且在流域系统中均保持空间上的不变性;2)与单一力学指标相比,引入洪峰流量项的水流功率、单位面积径流能量及水流能量等复合能量指标能更好地描述侵蚀链不同尺度内及尺度间水沙关系;3)侵蚀链的输沙量主要取决于径流量,而洪峰流量能更好地解释侵蚀链内不同尺度径流输沙的差异,在侵蚀输沙的预测变量中引入表征径流变率的指标会提高中小型产沙事件泥沙预报的可靠性;单位洪峰流量(增加1 m3/s)引起的输沙增量是单位径流量(增加1 m3)增沙作用的875倍以上,欲消除侵蚀链内上下游径流输沙的空间尺度效应,则需将对应的洪峰流量比调控至5‰以下,或将对应的径流能量比调控至600以下;4)侵蚀链内上游含沙水流对下游的泥沙输移影响有限,随流域面积增大,含沙水流的空间尺度效应降低,输沙模数>300 t/km2的大型侵蚀产沙事件尤为明显。分析结果突出了流域系统径流侵蚀的过程特性和洪水调控可能引起的巨大减沙潜力。因此,针对高含沙水流,侵蚀链内泥沙调控及其水土保持措施的效益评估和功能评价亦应基于过程。研究结果可为全面揭示径流调控系统的水土保持意义、推动水土保持措施效益的精细化评估提供理论依据和科学支撑。 展开更多

关键词 尺度 径流 侵蚀 空间独立性 尺度间水沙关系 洪水调控 泥沙调控 减沙效益

下载PDF 职称材料

薄土坡耕地石坎反坡水平阶水沙调控效果 被引量：7

10

作者 田飞 谢永生 +2 位作者 陈磊 索改弟 丁亚东 《干旱地区农业研究》 CSCD 北大核心 2015年第6期247-253,共7页

为研究石坎反坡水平阶对于薄土坡耕地的水沙调控效果,设置了两个标准天然降雨径流小区(措施小区和对照小区)分别对次降雨径流和泥沙进行了观测,结果表明:石坎反坡水平阶措施能够有效地调控坡耕地地表径流,年均径流削减率为22.5%,且在短... 为研究石坎反坡水平阶对于薄土坡耕地的水沙调控效果,设置了两个标准天然降雨径流小区(措施小区和对照小区)分别对次降雨径流和泥沙进行了观测,结果表明:石坎反坡水平阶措施能够有效地调控坡耕地地表径流,年均径流削减率为22.5%,且在短历时、大雨强降雨条件下的调控效果好于长历时、小雨强降雨;该措施对于坡耕地泥沙调控效果显著且稳定,年均泥沙削减率95.5%,措施小区的坡面产沙量随降雨特征值变化的波动幅度远远小于对照小区;石坎反坡水平阶措施通过减少坡面侵蚀,间接提高了坡耕地作物产量,春玉米年均增产6.2%。 展开更多

关键词 薄土坡耕地 石坎反坡水平阶 泥沙调控 径流调控

下载PDF 职称材料

黄土区工程堆积体陡坡坡面径流调控工程措施的减沙效应 被引量：14

11

作者 张乐涛 董俊武 +7 位作者 袁琳 朱雅琴 黄增玉 李婉璐 王慧慧 唐林昊 田红卫 高照良 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第15期101-109,共9页

定量分析减少径流和改变水沙关系在泥沙调控中的不同作用,对于深刻理解径流调控措施的水土保持效益具有重要意义。以黄土区工程堆积体陡坡坡面(36°)为例,探讨了野外模拟径流冲刷试验条件下,不同工程措施及其组合调控坡面径流的水... 定量分析减少径流和改变水沙关系在泥沙调控中的不同作用,对于深刻理解径流调控措施的水土保持效益具有重要意义。以黄土区工程堆积体陡坡坡面(36°)为例,探讨了野外模拟径流冲刷试验条件下,不同工程措施及其组合调控坡面径流的水沙效应及其作用效率。结果表明:1)不同工程措施均能较好地调控坡面径流侵蚀过程,不同情形下的产流时间控制比为2~20,径流量控制比为0.45~0.78,产沙量控制比为0.20~0.59;平均含沙量控制比为0.38~0.79;2)减流控沙作用是工程措施调控坡面侵蚀产沙的主要原因,水沙关系调沙作用则受减流控沙作用的制约;3)水平阶类措施的水沙关系调沙量与减流控沙量呈线性正相关,当减流控沙量超过一定临界值时,水沙关系才开始发挥调沙作用;水平沟类措施的水沙关系调沙量与减流控沙量呈二次函数关系,水沙关系调沙量存在极大值;4)水平沟类措施调控泥沙的作用效率高于水平阶类措施,水平沟+鱼鳞坑的组合可很好地发挥减流控沙和水沙关系调沙作用的潜力(55%),使二者在较高的水平上维持相对平衡;因此,不同工程措施与组合的实际应用应以具体的水土保持效益和防治目标为布设依据。研究可为堆积体陡坡治理的工程措施优化提供理论参考。 展开更多

关键词 侵蚀 泥沙 径流 水沙关系 泥沙调控能力 效率系数 弃土堆积体

下载PDF 职称材料

气动冲沙法辅助小浪底水库调沙的设想 被引量：3

12

作者 丁磊 罗勇 +1 位作者 窦希萍 缴健 《人民黄河》 CAS 北大核心 2019年第7期66-71,共6页

针对黄河含沙量大、干流水库不同程度淤积的状况,提出了一种水动力与强人工干预有机结合的泥沙负载提高方法,即通过气动系统使水体中产生气泡,增强水流的紊动强度及垂向流速,提高水流的挟沙、输沙能力.通过水槽试验,对黄河原型沙在气动... 针对黄河含沙量大、干流水库不同程度淤积的状况,提出了一种水动力与强人工干预有机结合的泥沙负载提高方法,即通过气动系统使水体中产生气泡,增强水流的紊动强度及垂向流速,提高水流的挟沙、输沙能力.通过水槽试验,对黄河原型沙在气动装置辅助下的起动与输运进行了研究.结果表明:在一次排气过程中,覆盖于排气孔上方的泥沙中有28%的泥沙得以起动并被水流输送,且其中仅有8%落淤到下游水槽中,20%的泥沙被带出水槽,取得了明显的清淤效果.同时,针对小浪底水库的淤积特点,对将气动冲沙法应用到小浪底水库的可行性进行了分析并提出了初步方案. 展开更多

关键词 水槽试验 泥沙调控 小浪底水库 气动冲沙法

下载PDF 职称材料