黄河下游河道边界条件影响输沙效率研究述评

申红彬; 吴保生; 吴华莉

doi:10.14042/j.cnki.32.1309.2019.03.014

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黄河下游河道边界条件影响输沙效率研究述评

申红彬, 吴保生, 吴华莉

文章导航 > 水科学进展 > 2019 > 30(3): 445-456

申红彬, 吴保生, 吴华莉. 黄河下游河道边界条件影响输沙效率研究述评[J]. 水科学进展, 2019, 30(3): 445-456. doi: 10.14042/j.cnki.32.1309.2019.03.014

引用本文:

申红彬, 吴保生, 吴华莉. 黄河下游河道边界条件影响输沙效率研究述评[J]. 水科学进展, 2019, 30(3): 445-456. doi: 10.14042/j.cnki.32.1309.2019.03.014

SHEN Hongbin, WU Baosheng, WU Huali. A review on the effects of boundary condition on sediment transport efficiency in the Lower Yellow River[J]. Advances in Water Science, 2019, 30(3): 445-456. doi: 10.14042/j.cnki.32.1309.2019.03.014

Citation:

SHEN Hongbin, WU Baosheng, WU Huali. A review on the effects of boundary condition on sediment transport efficiency in the Lower Yellow River[J]. Advances in Water Science, 2019, 30(3): 445-456. doi: 10.14042/j.cnki.32.1309.2019.03.014

黄河下游河道边界条件影响输沙效率研究述评

doi: 10.14042/j.cnki.32.1309.2019.03.014

1.
华北水利水电大学, 河南郑州 450045;
2.
清华大学水沙科学与水利水电工程国家重点实验室, 北京 100084;
3.
长江科学院河流研究所, 湖北武汉 430010

基金项目: 国家重点研发计划资助项目（2017YFC0405202；2016YFC0402406）

详细信息

作者简介:
申红彬(1981-),男,河南安阳人,讲师,博士,主要从事水文学、河流动力学方面的研究。E-mail:hongbinshen2012@163.com

中图分类号: TV147;G353.11

A review on the effects of boundary condition on sediment transport efficiency in the Lower Yellow River

1.
North China University of Water Resources and Electric Power, Zhengzhou 450045, China;
2.
State Key Laboratory of Hydroscience and Engineering, Tsinghua University, Beijing 100084, China;
3.
Department of River Studies, Changjiang(Yangtze) River Scientific Research Institute, Wuhan 430010, China

Funds: The study is financially supported by the National Key R&D Program of China (No.2017YFC0405202;No.2016YFC0402406).

摘要: 如何高效输沙始终是黄河下游河道治理的一个根本问题，其中河道边界条件对泥沙输送具有重要的影响，这源于两者之间存在的耦合作用。对现有河道边界条件影响输沙效率相关研究进展及存在的问题进行了系统的总结与分析。河道边界条件不仅影响河道空间沿程输沙效率，而且河道边界条件的演化还决定了输沙效率的时间调整过程。这种影响在不同输沙计算方法（水文学方法、水动力学方法）中的表现形式有所不同，但反映物理本质相同，彼此之间存在一定的联系。能否反映水沙运动与河床变形之间的相互作用及耦合特性，这是判断输沙模拟有效性的关键所在。河道输沙与河床变形作为泥沙赋存状态同一问题的两个方面，提出了从河床演变学角度研究输沙效率的问题，为相关研究的开展提供思路与参考。
- 输沙效率 /
- 边界条件 /
- 耦合影响 /
- 黄河下游
Abstract: For the Lower Yellow River,which has a major role of transferring sediment to the sea,the boundary condition has an important influence on the sediment transport efficiency. From the literature survey,this paper reviewed studies of the effects of boundary condition on sediment transport. An increasing number of studies have shown that the boundary condition and its evolutionary processes affect the spatial-temporal variation of the sediment transport efficiency. For different calculation methods of sediment transport,such as the hydrology method and hydrodynamics method,the influencing ways of boundary condition have both the difference and the relation. The mathematical comparison results show that the derivatives of sediment concentration of the two above mentioned methods are first order approximate. The key criterion used to check the effectiveness of simulation for sediment model is to determine whether the coupling effect between the sediment movement and bed deformation can be reflected. Seeing as how the sediment transport and bed deformation processes are very closely interlinked,it is proposed that the regulation of sediment transport efficiency can be studied from the aspect of the riverbed evolution process,potentially providing new insights and support for further studies.
- sediment transport efficiency /
- boundary condition /
- coupling effect /
- Lower Yellow River

[1]	程亦菲, 夏军强, 周美蓉, 邓珊珊. 黄河下游游荡段过流能力调整对水沙条件与断面形态的响应 . 水科学进展, 2020, 31(3): 337-347. doi: 10.14042/j.cnki.32.1309.2020.03.003
[2]	张敏, 黄河清, 张晓华. 黄河下游漫滩洪水冲淤规律 . 水科学进展, 2016, 27(2): 165-175. doi: 10.14042/j.cnki.32.1309.2016.02.001
[3]	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
[4]	夏军强, 张晓雷, 邓珊珊, 李洁. 黄河下游高含沙洪水过程一维水沙耦合数学模型 . 水科学进展, 2015, 26(5): 686-697. doi: 10.14042/j.cnki.32.1309.2015.05.010
[5]	姚文艺, 郜国明. 黄河下游洪水冲淤相对平衡的分组含沙量阈值探讨 . 水科学进展, 2008, 19(4): 467-474.
[6]	董雪娜, 李雪梅, 林银平, 姚惠明. 黄河下游凌情特征及变化 . 水科学进展, 2008, 19(6): 882-887.
[7]	夏军强, 吴保生, 王艳平. 近期黄河下游河床调整过程及特点 . 水科学进展, 2008, 19(3): 301-308.
[8]	李小平, 李文学, 李勇, 尚红霞. 水库拦沙期黄河下游洪水冲刷效率调整分析 . 水科学进展, 2007, 18(1): 44-51.
[9]	姚文艺, 王卫东. 黄河下游游荡性河道河势调整关系研究 . 水科学进展, 2006, 17(5): 624-630.
[10]	赵连军, 谈广鸣, 韦直林, 张红武, 江恩惠. 黄河下游河道悬移质泥沙与床沙交换计算研究 . 水科学进展, 2005, 16(2): 155-163.
[11]	姚文艺, 杨邦柱. 黄河下游游荡河段河床演变对河道整治的响应 . 水科学进展, 2004, 15(3): 324-329.
[12]	石伟, 王光谦, 邵学军. 不同来源区洪水对黄河下游流量-含沙量关系的影响 . 水科学进展, 2003, 14(2): 147-151.
[13]	石伟, 王光谦. 黄河下游输沙水量研究综述 . 水科学进展, 2003, 14(1): 118-123.
[14]	万洪涛, 周成虎, 吴应湘, 万庆. 黄河下游花园口-夹河滩河段二维洪水模拟 . 水科学进展, 2002, 13(2): 215-222.
[15]	张红武, 黄远东, 赵连军, 江恩惠. 黄河下游非恒定输沙数学模型——Ⅰ模型方程与数值方法 . 水科学进展, 2002, 13(3): 265-270.
[16]	张红武, 黄远东, 赵连军, 江恩惠. 黄河下游非恒定输沙数学模型——Ⅱ模型验证 . 水科学进展, 2002, 13(3): 271-277.
[17]	许炯心. 黄河下游洪水的泥沙输移特征 . 水科学进展, 2002, 13(5): 562-568.
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[19]	尹学良, 梁志勇, 陈金荣. 黄河下游的过去和未来 . 水科学进展, 2000, 11(2): 113-118.
[20]	程年生, 朱立俊. 床面附近泥沙交换率在悬移质输沙计算中的应用 . 水科学进展, 1993, 4(4): 274-280.

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黄河下游河道边界条件影响输沙效率研究述评

doi: 10.14042/j.cnki.32.1309.2019.03.014

1. 华北水利水电大学, 河南郑州 450045;

2. 清华大学水沙科学与水利水电工程国家重点实验室, 北京 100084;

3. 长江科学院河流研究所, 湖北武汉 430010

基金项目: 国家重点研发计划资助项目（2017YFC0405202；2016YFC0402406）

作者简介:
申红彬(1981-),男,河南安阳人,讲师,博士,主要从事水文学、河流动力学方面的研究。E-mail:hongbinshen2012@163.com

收稿日期: 2018-09-11
刊出日期: 2019-06-25

中图分类号: TV147;G353.11

关键词:

摘要: 如何高效输沙始终是黄河下游河道治理的一个根本问题，其中河道边界条件对泥沙输送具有重要的影响，这源于两者之间存在的耦合作用。对现有河道边界条件影响输沙效率相关研究进展及存在的问题进行了系统的总结与分析。河道边界条件不仅影响河道空间沿程输沙效率，而且河道边界条件的演化还决定了输沙效率的时间调整过程。这种影响在不同输沙计算方法（水文学方法、水动力学方法）中的表现形式有所不同，但反映物理本质相同，彼此之间存在一定的联系。能否反映水沙运动与河床变形之间的相互作用及耦合特性，这是判断输沙模拟有效性的关键所在。河道输沙与河床变形作为泥沙赋存状态同一问题的两个方面，提出了从河床演变学角度研究输沙效率的问题，为相关研究的开展提供思路与参考。

English Abstract

A review on the effects of boundary condition on sediment transport efficiency in the Lower Yellow River

1. North China University of Water Resources and Electric Power, Zhengzhou 450045, China;

2. State Key Laboratory of Hydroscience and Engineering, Tsinghua University, Beijing 100084, China;

3. Department of River Studies, Changjiang(Yangtze) River Scientific Research Institute, Wuhan 430010, China

Funds: The study is financially supported by the National Key R&D Program of China (No.2017YFC0405202;No.2016YFC0402406).

Received Date: 2018-09-11
Publish Date: 2019-06-25

Keywords:

Abstract: For the Lower Yellow River,which has a major role of transferring sediment to the sea,the boundary condition has an important influence on the sediment transport efficiency. From the literature survey,this paper reviewed studies of the effects of boundary condition on sediment transport. An increasing number of studies have shown that the boundary condition and its evolutionary processes affect the spatial-temporal variation of the sediment transport efficiency. For different calculation methods of sediment transport,such as the hydrology method and hydrodynamics method,the influencing ways of boundary condition have both the difference and the relation. The mathematical comparison results show that the derivatives of sediment concentration of the two above mentioned methods are first order approximate. The key criterion used to check the effectiveness of simulation for sediment model is to determine whether the coupling effect between the sediment movement and bed deformation can be reflected. Seeing as how the sediment transport and bed deformation processes are very closely interlinked,it is proposed that the regulation of sediment transport efficiency can be studied from the aspect of the riverbed evolution process,potentially providing new insights and support for further studies.

申红彬, 吴保生, 吴华莉. 黄河下游河道边界条件影响输沙效率研究述评[J]. 水科学进展, 2019, 30(3): 445-456. doi: 10.14042/j.cnki.32.1309.2019.03.014

引用本文:

申红彬, 吴保生, 吴华莉. 黄河下游河道边界条件影响输沙效率研究述评[J]. 水科学进展, 2019, 30(3): 445-456. doi: 10.14042/j.cnki.32.1309.2019.03.014

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黄河下游河道边界条件影响输沙效率研究述评

doi: 10.14042/j.cnki.32.1309.2019.03.014

作者简介: 申红彬(1981-),男,河南安阳人,讲师,博士,主要从事水文学、河流动力学方面的研究。E-mail:hongbinshen2012@163.com

A review on the effects of boundary condition on sediment transport efficiency in the Lower Yellow River

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黄河下游河道边界条件影响输沙效率研究述评

doi: 10.14042/j.cnki.32.1309.2019.03.014

1. 华北水利水电大学, 河南郑州 450045; 2. 清华大学水沙科学与水利水电工程国家重点实验室, 北京 100084; 3. 长江科学院河流研究所, 湖北武汉 430010

作者简介: 申红彬(1981-),男,河南安阳人,讲师,博士,主要从事水文学、河流动力学方面的研究。E-mail:hongbinshen2012@163.com

English Abstract

A review on the effects of boundary condition on sediment transport efficiency in the Lower Yellow River

1. North China University of Water Resources and Electric Power, Zhengzhou 450045, China; 2. State Key Laboratory of Hydroscience and Engineering, Tsinghua University, Beijing 100084, China; 3. Department of River Studies, Changjiang(Yangtze) River Scientific Research Institute, Wuhan 430010, China

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作者简介:
申红彬(1981-),男,河南安阳人,讲师,博士,主要从事水文学、河流动力学方面的研究。E-mail:hongbinshen2012@163.com

1. 华北水利水电大学, 河南郑州 450045;

2. 清华大学水沙科学与水利水电工程国家重点实验室, 北京 100084;

3. 长江科学院河流研究所, 湖北武汉 430010

作者简介:
申红彬(1981-),男,河南安阳人,讲师,博士,主要从事水文学、河流动力学方面的研究。E-mail:hongbinshen2012@163.com