基于GIS技术的“模型黄河”可视化管理平台建设

来源 :第六届全国泥沙基本理论研究学术讨论会 | 被引量 : 0次 | 上传用户:christian1985
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基于GIS技术的"模型黄河"可视化管理平台利用计算机技术、通信网络技术、地理信息技术、自动测控技术等多种现代技术,研发以图文信息为核心的黄河实体模型综合数据库及相应软件模块,实现"模型黄河"试验数据采集的自动化、试验数据传输的网络化、试验数据管理的集成化、试验过程管理的智能化.为模型试验的资料分析处理提供一个先进平台;为"模型黄河"的应用、管理与决策提供技术支持,为科研试验提供优质快捷的服务.
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本文采用已建立的平面二维河床纵向与横向变形数学模型,模拟了黄河第三次调水调沙试验期间下游夹河滩-高村游荡性河段的水沙演进过程.模拟结果表明:计算的水位过程、流量过程、流速分布、含沙量过程以及典型断面形态的变化趋势与实测结果基本符合;尽管水流不漫滩,但部分河段仍存在滩岸坍塌与主流摆动现象.因此,为增加下游河段的平滩流量,必须控制滩岸坍塌.
黄河淡水补给与滨海生态平衡关系是黄河口生态需水量研究中的关键问题.本文基于近几年黄河口近海海域叶绿素SeaStar卫星资料的整理和分析,得到了叶绿素和初级生产力年内变化过程曲线,建立了河口生物需水量神经网络计算模型,经训练后,能较好地模拟出河口近海海域生物量变化过程与淡水需求量间的对应关系,为有效恢复、合理保护河口海洋生态系统,科学地调控河道淡水资源提供依据.
黄河是一条多泥沙、游荡性河流,黄河难以治理的原因是黄河泥沙,黄河泥沙决定了黄河防洪的特殊性和复杂性.本文对历年来河道淤积情况进行了阐述,探讨减少泥沙入黄、建立黄河水沙调控体系、调水调沙、河道疏浚、河口治理等方面需采取的措施,以减少泥沙淤积,扩大行洪断面,减缓河床淤积抬升的速度,实现河床不抬高的目标,对确保黄河安澜、维持黄河健康生命意义重大.
由于来水来沙的大幅度减少,加之人类活动对下游河道自然形态的干预,导致黄河下游主河槽淤积萎缩、"二级悬河"发展、河势游荡、滩区安全威胁大等突出问题.鉴于进入下游水量继续减小,应减小整治流量与整治河宽.游荡性河段比降陡,来沙量大,很难形成稳定的窄深河槽,弯曲性整治难度很大,两岸同时整治成为整治方案之一.今后的下游治理应通过调水调沙结合河道整治,塑造窄深河槽,达到稳定流路、高效泄洪排沙、河床不抬高之目的
引起河道河势变化的原因很多,通过对泺口河段河势演变情况进行研究,找出引起该河段河势发生不利演变的原因机理,提出切实有效的治理方法,通过工程措施,达到大中洪水时堤防安全、小水情况下河道流畅,恢复历史流路及河道景观的目的.
三峡水利枢纽运行初期,重庆主城区河段上游干支流兴建大型水库后,入库悬移质泥沙级配细化,汛期流量不同程度减小,水位相应降低.本文通过模型试验研究上游建库对该河段水流条件及河床泥沙冲淤的影响.研究成果表明:三峡水库入库水沙条件的改变有利于重庆主城区河段汛期泥沙淤积量的减少和走沙期河道泥沙的冲刷.三峡水库运用30年后,全河段泥沙淤积量较上游建库前减少41.9%,九龙坡、朝天门及金沙碛三个重点河段分别减少
本文概述了黄河下游堤防工程和河道整治工程现状,分析了黄河堤防决口形势及影响因素.小浪底水库的建成应用,使下游堤防设防标准提高到1000年一遇,因此堤防发生漫决的可能性几乎没有,但是由于"二级悬河"的存在,堤防被冲决的可能性仍然存在;随着黄河下游标准化堤防的建成,堤防发生溃决的可能性减少.目前,防汛抢险的形势依然非常严峻,防汛抢险的重点应在河道整治工程.因此,对堤防进行加固除险,维修养护是确保堤防不
在紊流浑水异重流流速分布研究成果的基础上对异重流交界面阻力系数进行了探讨,推导出了水库紊流异重流交界面阻力系数公式,并对其进行了讨论,论证了公式的合理性.利用天然实测资料和实验室异重流试验结果对公式进行了验证,结果表明:推导出的异重流交界面阻力系数计算方法可以较好地模拟异重流交界面阻力变化规律.
本文通过建立适用于灌区渠道的输沙计算数学模型,以黄河下游大型引黄灌区位山灌区为例,对渠道采取的减淤工程措施和运行措施进行了计算分析,包括清水冲刷的可行性研究、支渠提水的减淤效果研究及水沙调控的方案评估研究,并提出了灌区渠道的优化减淤方案.
泥沙淤积是各类河口建闸后需要解决的问题,它限制了河口的综合利用.本文针对江苏灌溉总渠入海口泥沙淤积特性进行了分析和讨论,分析了灌溉总渠入海河口六垛闸下游河道泥沙淤积的主要成因、影响因素.借鉴已有研究成果可知,只要能够保持一定的过闸水量,闸下河段就能建立新的平衡.根据河口冲淤特性并参照同类河口的治理经验,提出了本河口的治理途径,供管理、规划设计部门参考.