基于能量耗散关系的黄河内蒙段河床形态调整分析

孙东坡; 杨真真; 张立; 李彬

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基于能量耗散关系的黄河内蒙段河床形态调整分析

孙东坡, 杨真真, 张立, 李彬

文章导航 > 水科学进展 > 2011 > 22(5): 653-661

孙东坡, 杨真真, 张立, 李彬. 基于能量耗散关系的黄河内蒙段河床形态调整分析[J]. 水科学进展, 2011, 22(5): 653-661.

引用本文:

孙东坡, 杨真真, 张立, 李彬. 基于能量耗散关系的黄河内蒙段河床形态调整分析[J]. 水科学进展, 2011, 22(5): 653-661.

SUN Dong-po, YANG Zhen-zhen, ZHANG Li, LI Bin. Analysis of riverbed form adjustment based on energy dissipation in the Inner Mongolia Reach of Yellow River[J]. Advances in Water Science, 2011, 22(5): 653-661.

Citation:

SUN Dong-po, YANG Zhen-zhen, ZHANG Li, LI Bin. Analysis of riverbed form adjustment based on energy dissipation in the Inner Mongolia Reach of Yellow River[J]. Advances in Water Science, 2011, 22(5): 653-661.

基于能量耗散关系的黄河内蒙段河床形态调整分析

1.
华北水利水电学院水力学及河流研究所, 河南郑州 450011;
2.
广东省水利水电科学研究院, 广东广州 510140

基金项目: 国家自然科学基金资助项目(51079055);水利部公益性行业科研专项经费资助项目(200901018)

详细信息

作者简介:
孙东坡(1952- ),男,河南开封人,教授,硕士,主要从事河流动力学研究.E-mail:sundongpo@ncwu.edu.cn

中图分类号: TV147

Analysis of riverbed form adjustment based on energy dissipation in the Inner Mongolia Reach of Yellow River

1.
Hydraulics and River Research Institute, North China University of Water Resources and Electric Power, Zhengzhou 450011, China;
2.
Guangdong Research Institute of Water Resources and Hydropower, Guangzhou 510140, China

Funds: The study is financially supported by the National Natural Science Foundation of China (No.51079055) and the National Non-Profit Research Program of China (No.200901018).

摘要: 从河流能量耗散角度研究河床形态调整规律,引入河流功与纵、横向能坡等指标,对50年实测资料进行了研究。黄河内蒙河段受上游水库影响,出现如漫滩洪水减小等水沙过程变化,导致河床宽深比增大,平面活动性增强。在河床形态调整过程中,受水库运用影响的来沙系数与河相系数之间、主槽摆动速率与水沙特征值之间均存在密切联系。分析该河段断面形态变化、平面摆动特性与能量耗散的关系表明:反映河流功的径流量及其过程对河槽过流面积的塑造有直接影响;径流因子与河床形态因子间的相关性受河流能量耗散结构的制约;在研究河段,与来沙系数S/Q有关的河流总功率跟与河段平面摆动速率、月径流离差系数有关的能量分配耗散组合,在不同时期总保持近似制衡关系。
- 河床演变 /
- 能量耗散 /
- 河流功 /
- 制约机制 /
- 河相系数 /
- 平面活动性
Abstract: In order to study the adjustment regulation of riverbed form, in view of river energy dissipation, the 50-year river data collected from the Inner Mongolia Reach of Yellow River is analyzed by introducing the targets such as river work, longitudinal and transverse energy slope. It is found that the operation of upstream reservoirs has a great impact on the hydraulic regime of the river reach, such as decreasing the frequency of overbank flooding, increasing the channel width/depth ratio, and enhancing the horizontal activity in the river reach. In the process of riverbed form adjustment under the influence of reservoir operation, there is a close relation between the incoming sediment coefficient and the fluvial facies coefficient, and also between the average swing speed and the characteristic value of water and sediment. The study on the section configuration change, horizontal swing and the energy dissipation reveals that the river flow can directly impact the evolution of channel cross-section. The correlation among characteristics of runoff and riverbed morphology is constrained by the distribution of river energy dissipation. In this studying reach, it is found that the total water energy can roughly balance the required energy dissipation during the various periods of the year.
- fluvial process /
- river energy dissipation /
- water energy /
- constraint mechanism /
- parameter of fluvial facies /
- horizontal activity

[1]	李志威, 鲁瀚友, 陈帮, 游宇驰, 胡旭跃. 辫状河流演变过程与机理的研究进展 . 水科学进展, 2021, 32(6): 957-968. doi: 10.14042/j.cnki.32.1309.2021.06.014
[2]	余国安, 李志威, 黄河清, 刘晓芳. 人类活动影响下的干旱区河流地貌演变——以塔里木河为例 . 水科学进展, 2017, 28(2): 183-192. doi: 10.14042/j.cnki.32.1309.2017.02.003
[3]	余明辉, 陈曦, 魏红艳, 胡呈维, 吴松柏. 不同近岸河床组成情况下岸坡崩塌试验 . 水科学进展, 2016, 27(2): 176-185. doi: 10.14042/j.cnki.32.1309.2016.02.002
[4]	李洁, 夏军强, 邓珊珊, 张晓雷. 近期黄河下游游荡段滩岸崩退过程及特点 . 水科学进展, 2015, 26(4): 517-525. doi: 10.14042/j.cnki.32.1309.2015.04.008
[5]	李国敏, 余明辉, 陈曦, 胡呈维. 均质土岸坡崩塌与河床冲淤交互过程试验 . 水科学进展, 2015, 26(1): 66-73. doi: 10.14042/j.cnki.32.1309.2015.01.009
[6]	余明辉, 郭晓. 崩塌体水力输移与塌岸淤床交互影响试验 . 水科学进展, 2014, 25(5): 677-683.
[7]	孙东坡, 刘明潇, 张晓雷, 孙羽. 冲积性河流河床冲淤调整对洪水泥沙过程的响应——以黄河游荡型河段为例 . 水科学进展, 2014, 25(5): 668-676.
[8]	余明辉, 申康, 吴松柏, 魏红艳. 水力冲刷过程中塌岸淤床交互影响试验 . 水科学进展, 2013, 24(5): 675-682.
[9]	肖毅, 邵学军, 周建银. 基于尖点突变的河型稳定性判定方法 . 水科学进展, 2012, 23(2): 179-185. doi: CNKI: 32.1309.P.20120224.2003.014
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[11]	姚文艺, 郑艳爽, 张敏. 论河流的弯曲机理 . 水科学进展, 2010, 21(4): 533-540.
[12]	王文全, 张立翔, 郭亚昆, 闫妍. 弯曲槽道边壁振动情况下湍流特性的大涡模拟 . 水科学进展, 2008, 19(5): 618-623.
[13]	刘杰, 陈吉余, 徐志扬. 长江口深水航道治理工程实施后南北槽分汊段河床演变 . 水科学进展, 2008, 19(5): 605-612.
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基于能量耗散关系的黄河内蒙段河床形态调整分析

1. 华北水利水电学院水力学及河流研究所, 河南郑州 450011;

2. 广东省水利水电科学研究院, 广东广州 510140

基金项目: 国家自然科学基金资助项目(51079055);水利部公益性行业科研专项经费资助项目(200901018)

作者简介:
孙东坡(1952- ),男,河南开封人,教授,硕士,主要从事河流动力学研究.E-mail:sundongpo@ncwu.edu.cn

收稿日期: 2010-11-17
刊出日期: 2011-09-25

中图分类号: TV147

关键词:

河流功 /

摘要: 从河流能量耗散角度研究河床形态调整规律,引入河流功与纵、横向能坡等指标,对50年实测资料进行了研究。黄河内蒙河段受上游水库影响,出现如漫滩洪水减小等水沙过程变化,导致河床宽深比增大,平面活动性增强。在河床形态调整过程中,受水库运用影响的来沙系数与河相系数之间、主槽摆动速率与水沙特征值之间均存在密切联系。分析该河段断面形态变化、平面摆动特性与能量耗散的关系表明:反映河流功的径流量及其过程对河槽过流面积的塑造有直接影响;径流因子与河床形态因子间的相关性受河流能量耗散结构的制约;在研究河段,与来沙系数S/Q有关的河流总功率跟与河段平面摆动速率、月径流离差系数有关的能量分配耗散组合,在不同时期总保持近似制衡关系。

English Abstract

Analysis of riverbed form adjustment based on energy dissipation in the Inner Mongolia Reach of Yellow River

1. Hydraulics and River Research Institute, North China University of Water Resources and Electric Power, Zhengzhou 450011, China;

2. Guangdong Research Institute of Water Resources and Hydropower, Guangzhou 510140, China

Funds: The study is financially supported by the National Natural Science Foundation of China (No.51079055) and the National Non-Profit Research Program of China (No.200901018).

Received Date: 2010-11-17
Publish Date: 2011-09-25

Keywords:

Abstract: In order to study the adjustment regulation of riverbed form, in view of river energy dissipation, the 50-year river data collected from the Inner Mongolia Reach of Yellow River is analyzed by introducing the targets such as river work, longitudinal and transverse energy slope. It is found that the operation of upstream reservoirs has a great impact on the hydraulic regime of the river reach, such as decreasing the frequency of overbank flooding, increasing the channel width/depth ratio, and enhancing the horizontal activity in the river reach. In the process of riverbed form adjustment under the influence of reservoir operation, there is a close relation between the incoming sediment coefficient and the fluvial facies coefficient, and also between the average swing speed and the characteristic value of water and sediment. The study on the section configuration change, horizontal swing and the energy dissipation reveals that the river flow can directly impact the evolution of channel cross-section. The correlation among characteristics of runoff and riverbed morphology is constrained by the distribution of river energy dissipation. In this studying reach, it is found that the total water energy can roughly balance the required energy dissipation during the various periods of the year.

孙东坡, 杨真真, 张立, 李彬. 基于能量耗散关系的黄河内蒙段河床形态调整分析[J]. 水科学进展, 2011, 22(5): 653-661.

引用本文:

孙东坡, 杨真真, 张立, 李彬. 基于能量耗散关系的黄河内蒙段河床形态调整分析[J]. 水科学进展, 2011, 22(5): 653-661.

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基于能量耗散关系的黄河内蒙段河床形态调整分析

作者简介: 孙东坡(1952- ),男,河南开封人,教授,硕士,主要从事河流动力学研究.E-mail:sundongpo@ncwu.edu.cn

Analysis of riverbed form adjustment based on energy dissipation in the Inner Mongolia Reach of Yellow River

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基于能量耗散关系的黄河内蒙段河床形态调整分析

1. 华北水利水电学院水力学及河流研究所, 河南郑州 450011; 2. 广东省水利水电科学研究院, 广东广州 510140

作者简介: 孙东坡(1952- ),男,河南开封人,教授,硕士,主要从事河流动力学研究.E-mail:sundongpo@ncwu.edu.cn

English Abstract

Analysis of riverbed form adjustment based on energy dissipation in the Inner Mongolia Reach of Yellow River

1. Hydraulics and River Research Institute, North China University of Water Resources and Electric Power, Zhengzhou 450011, China; 2. Guangdong Research Institute of Water Resources and Hydropower, Guangzhou 510140, China

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作者简介:
孙东坡(1952- ),男,河南开封人,教授,硕士,主要从事河流动力学研究.E-mail:sundongpo@ncwu.edu.cn

1. 华北水利水电学院水力学及河流研究所, 河南郑州 450011;

2. 广东省水利水电科学研究院, 广东广州 510140

作者简介:
孙东坡(1952- ),男,河南开封人,教授,硕士,主要从事河流动力学研究.E-mail:sundongpo@ncwu.edu.cn

1. Hydraulics and River Research Institute, North China University of Water Resources and Electric Power, Zhengzhou 450011, China;

2. Guangdong Research Institute of Water Resources and Hydropower, Guangzhou 510140, China