内蒙古河道边界条件改变对洪水横向冲淤作用的影响

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由于自然条件的改变及人类活动的影响,黄河上游内蒙古河段淤积严重,河槽萎缩,河底抬高。近期该河段凌汛期洪灾风险不断加大,给人民生命财产安全带来了巨大威胁。鉴于小浪底水库冲刷黄河下游河道获得的成功经验,有学者提出洪水冲刷是治理内蒙古河道、防御灾害、缓解淤积、恢复河道的一种重要措施,并且,黄河上游水资源量匮乏,所以分析洪水冲刷效果就显得尤为重要。探讨河槽边界条件改变对洪水横向冲淤影响的规律,为分析洪水冲刷能否恢复河道提供理论支持。本论文在分析了河槽边界条件变化特点基础上,建立了次洪作用下断面面积冲淤变化模型,分析了河槽边界条件对洪水横向冲淤的影响,并评价可控洪水冲刷内蒙古河道的效果,为河道治理工作提供决策依据。本论文研究得出以下结论:1)提出了洪水冲淤面积跟踪计算方法,根据该方法分析得知内蒙古河道经历了1976-1985年平衡期,接着经历了河床剧烈演变期,然后进入了2000-2006年平衡期。并且,后者与前者相比,河相系数变大,断面变宽浅,不利于输沙。2)通过建立次洪横断面面积变化与影响因子的关系。可知次洪作用下的横断面面积变化与洪水动能成正比,与河相系数、初始断面面积成反比。目前河槽形态下,洪水冲刷,可使断面面积扩大,但与历史相比,容纳淤积能力降低,易再次淤积。3)考虑6种可控洪水工况,分别对内蒙古河道纵、横向冲刷进行预估。横向采用模型结合蒙特卡洛方法进行概率预估,纵向采用输沙平衡法进行预估。结果表明,内蒙古河道可控洪水冲刷效果不明显,耗水量较大。提出缓解内蒙古河道淤积问题的建议:治理十大孔兑、沙漠沙;节约用水;减少青铜峡水库排沙。
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