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黄河中游不同区来水来沙变化与下游河道演变的响应分析

贺莉  
【摘要】: 本论文以黄河数字流域模型平台为基础,完成了黄河流域泥沙全过程的模拟,为计算分析黄河流域上中游流域产水产沙与下游河道泥沙冲淤之间的响应关系提供了技术支持。 黄河数字流域模型平台使模拟坡面的水沙过程及沟道的汇流、输沙成为可能,而要完成黄河全流域水沙过程的模拟,包括泥沙的侵蚀和输运,则需要建立主干河道内洪水输移的模型。本文的第一部分工作建立了河道一维水动力学模型,将模型应用于模拟黄河下游高含沙洪水的演进过程,并分析下游河道的演进特点。本论文的第二部分工作为:针对雨量资料时间分辨率不能满足计算需求的客观条件,根据流域内降雨特点,提出预测小时降雨序列的方法。模型生成的预测小时降雨序列不但能模拟小尺度降雨的统计特征值,而且也能用于水文模型模拟流域的产水产沙。 根据黄河下游1950年至1960年、1969年至1985年间共152场洪水的资料,本文分析了下游洪水的水沙来源,以及不同来源区所产水沙对下游河段冲淤的影响。分析表明,河口镇站至龙门站区间流域,以及北洛河、马莲河流域所产水沙对下游河道洪水及河道洪水淤积具有较大影响。本文根据数值模拟的需要,修正了黄河流域产水产沙子系统的分区,使得分区结果中的II区范围包含了上述的河龙区、北洛河和马莲河。在分区的基础上,完善了II区的河网系统和编码系统,为用黄河数字流域模型模拟计算流域泥沙全过程提供了河网基础。 在黄河流域产水产沙子系统修正分区的基础上,用黄河数字流域模型模拟计算中游流域的产水、产沙过程。模型预测出龙门站1977年的水沙过程,并将其作为本文所建立河道水动力学模型的入流水沙过程,用一维模型的方法模拟了黄河流域1977年洪水在龙门以下河道中的演进。通过将计算水沙过程与实际的演进过程进行对比分析,验证了将黄河数字流域模型与一维河道模型耦合计算流域泥沙全过程的可行性。 本论文为进一步分析黄河流域不同来源区的来水来沙与下游河道演变之间的响应关系提供了基础。


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