新干枢纽下游河床冲淤及航道条件变化计算

根据赣江流域规划,在赣江下游三湖镇河段规划兴建新干航电枢纽,枢纽建成后坝下游的河床冲淤及水位变化需要进行预测研究。建立了坝址至南昌118 km长河段的一维水沙数学模型,计算了拟建新干枢纽坝下河道河床下切与水位下降情况。结果表明:在现状河道条件下,经过6~7个水文年河床调整后,枢纽下游河段河床冲淤接近平衡;经过10个水文年作用后,新干枢纽坝址下游附近河段河床最大冲刷深度为1.76 m,坝址下游附近水位最大下降值为1.56 m。分析了河床调整后坝址至南昌河段航道条件的变化。     

大源渡坝区泥沙淤积及减淤措施试验研究

通过对湘江大源渡航电枢纽工程坝区整体泥沙模型试验研究 ,较为客观地反映了丰水丰沙年份枢纽上、下游及船闸引航道泥沙淤积分布情况 ,提出了通过优化枢纽调度方式减小坝区泥沙淤积 ,以及在船闸灌泄水基础上进行引航道耙沙的减淤措施     

淮河干流刘台子弯道水动力及河床变形数值模拟研究

为分析和评价刘台子弯道河段在不同整治方案下的工程效果,采用SIMHYD-2D平台构建二维泥沙数学模型对淮河干流临淮岗闸下—鲁台子河段2种整治方案进行水动力及河床变形数值模拟研究。结果表明:二维水沙数学模型能够很好地模拟河道的水力因子,也能合理地模拟自然条件下的冲淤分布,可以用于开展工程河段的冲淤演变预测分析;经过冲淤调整10 a后,在2种整治方案下,临鲁段河道主槽仍以冲刷为主,冲刷速度减缓,滩地仍以淤积为主,整体河道表现为冲刷;通过对比分析2种整治方案裁弯对上下游河道水沙运动及冲淤的影响、通航水流条件及新老河段未来冲淤情况,推荐方案2作为整治方案。     

长江下游牧鹅洲水道河床演变特征及航道条件分析

随着三峡水库持续运行,下游河段造床规律较以往有所变化,河床进行冲淤调整。基于牧鹅洲洲水道三峡蓄水后2003—2016年原型观测资料,分析蓄水后该水道河床的冲淤变化情况。结果表明,该水道呈中高滩冲刷、低滩淤积、河槽有冲有淤的态势,这可能给本水道自身较好的航道边界条件带来不利影响,同时极可能影响下游湖广水道进流条件。在此基础上,对本水道航道条件变化趋势进行预测,认为目前比较优良的航道条件在自然作用下可能向不利方向发展,为本水道航道治理思路的形成和工程设计提供参考。     

鸭绿江公路大桥桥区河段平面二维潮流泥沙数学模型研究

为研究在建鸭绿江公路大桥桥墩及施工栈桥等对航道条件的影响,建立了二维潮流泥沙数学模型,对桥区河段水动力条件和河床冲淤变化进行了模拟研究。研究结果表明大桥施工期桥区河段出现的剧烈变形主要由河床自然演变造成,淤积的主要原因是前期冲刷量大、河床自动恢复平衡的结果。施工栈桥和桥墩也对淤积产生一定贡献,拆除后河床会产生一定的冲刷和恢复调整。     

鸭绿江界河公路大桥建设期桥区河段淤积原因分析

基于多年实测地形资料,同时结合上游来水来沙情况,对鸭绿江界河公路大桥建设期桥区河段河床出现较大幅度冲淤变化的原因进行分析。研究表明：2010年3月—2010年9月,径流来流量较大,河段总体冲刷明显,河床呈现明显的右侧凸岸边滩冲刷,左侧凹岸深槽淤积的特点,大桥施工期淤积量较大的主要原因是前期冲刷量大、河床自动恢复平衡的结果。施工期内施工栈桥、运输栈桥等设施密集桩群对2010年大水后的回淤有明显的促进作用。     

枢纽下游河床极限冲刷及水位降落研究进展

天然河流修建枢纽后,上游来沙将在枢纽形成的水库内淤积,出库沙量锐减,下游河道因受枢纽下泄清水的冲刷而发生一系列变化。特别是对于沙质和沙卵石河床,随着下泄清水的冲刷,河床随之出现了相应的再造床过程。枢纽清水下泄引起下游河床下切、水位下降问题是枢纽设计及航道整治中的重点和难点。由于河段来水来沙条件、枢纽调度方式、坝下河床断面型态、河床质组成及覆盖层厚度等不同,坝下形成的冲刷幅度、稳定冲刷层及冲刷范围等各不相同,坝下水位降落幅度也不尽相同,而河床质组成是影响河床极限冲刷的主要因素。文章从不同河床质组成出发,分别对枢纽下游河床极限冲刷以及水位下降研究成果进行了总结,并对各种计算方法进行了简要的评述。     

武汉河段鲇鱼套港区近期冲淤演变分析

三峡水库蓄水运用以后,下游河段来水来沙发生改变,河床发生了冲淤调整.基于该河段建库后原型观测资料,分析了近期鲇鱼套港区河道的冲淤变化情况,并结合本河段的水流泥沙特性,阐述了该河段的演变机理.分析计算表明:本河段河势基本稳定,受清水下泄影响,整个河段包括鲇鱼套港区以冲刷为主;受潜洲尾部淤长影响,武昌深槽头部有所淤积后退;鲇鱼套港区潜洲右槽部分河槽被冲刷挤压,断面形态有窄深化趋势,如果遇到大水年潜洲尾部的淤长势必影响港区的顺利通航及航行安全.     

三峡蓄水后芦家河河段演变分析

三峡水库蓄水运用后,下游河段发生河流再造床过程,河床进行冲淤调整.基于芦家河河段三峡蓄水后2003-2008年原型观测资料,分析了蓄水后该河段的冲淤变化情况.结果表明该河段在三峡蓄水后总体处于冲刷状态,石泓较之沙泓冲刷严重,碛坝尾部大范围冲刷,这对河段沙石泓分流比产生较大影响,进而影响航道.本河段有些部位抗冲刷能力强,冲刷下切并不明显,这可作为宜昌枯水位在三峡水库蓄水运用后没有大幅度下降的因素之一.     

郁江贵港城区河段河道演变分析

郁江的河道演变对河流的堤防安全、河势稳定、防汛抢险等影响重大。以郁江贵港市区河段作为研究对象，通过实测资料，分析了研究河段的历史演变，对24个典型断面的断面特征和河床演变的趋势进行分析。结果表明：研究河段在近30 a河槽变化不大，河势相对较为稳定，河道各个断面有冲有淤且变化幅度较小；在现有水沙条件下，未来河段将呈缓慢淤积的趋势，贵港和桂平航运枢纽对河势及冲淤变化影响不大。     

闽江水口枢纽坝下水位降落整治方法研究

枢纽下游河床遭受清水冲刷,河床下切、水位降落是普遍的规律,也是历来枢纽设计及航道整治中的重点和难点,文中针对闽江水口枢纽坝下水位降落幅度及河床地质条件,采用1:100正态物理模型与遥控自航船模相结合的研究手段,提出了若坝下水位降落幅度较小,且坝下河床冲刷已基本稳定,可采取潜坝或明渠及溢流坝方案治理;若坝下水位降落幅度较大,且坝下河床冲刷仍在继续,单纯解决通航问题可采取船闸改造或船闸加中间渠道方案治理。     

三峡水库变动回水区泥沙冲淤特性分析

依据三峡蓄水后变动回水区的实测资料,初步分析了三峡水库175m正常蓄水下变动回水区输沙过程及该河段冲淤特性,揭示了航道调整的内在机理,总结了水沙条件变化和河段冲淤规律。结果可为减少变动回水区的泥沙淤积及淤沙浅滩的治理提供科学依据。     

港珠澳大桥工程方案人工岛局部动床冲刷物理模型试验研究

根据系列模型方法研究,通过建立模型沙与原型粘性沙之间的关系,确定系列模型试验比尺。利用珠江口伶仃洋海域实测水文、泥沙及水深测量等现场实测资料分析,根据系列模型理论基础,建立人工岛局部动床系列模型,研究工程实施后对人工岛周边的冲刷尺度。研究表明:人工岛上、下游水深变化较小,人工岛东西两侧水深变化较大,距离人工岛较近处,水深增长较大,距离人工岛越远,水深增长越小。人工岛的实施引起的冲刷均集中在人工岛周边1 km左右,范围较小,基本不会对伶仃航道和铜鼓航道产生不利影响。     

雁型分流坝航道整治效果研究

在长时间的运行过程中,天然分汊航道容易出现泥沙淤积、航道变形及河口区后方浅滩冲刷等问题。针对天然分汊航道,融入"生态水利"的治理理念,创新设计了一种雁型分流坝航道整治建筑物,并对其可行性进行试验研究及分析论证。通过与传统的鱼骨坝的对比试验研究,雁型分流坝在分水及排沙方面性能更优;通过位置布置、结构构造的率定试验,对雁型分流坝在实际工程中的应用进行优化。通过论证,雁型分流坝航道治理方案在技术、经济及稳定性方面均可行,同时也可推广至河道治理、河湖整治及有相关要求的景观工程。     

圆弧型丁坝产生的卡门涡与坝后冲刷的关系*

通过水槽试验,结合理论分析,探讨了圆弧型丁坝产生卡门涡的机理及坝后冲刷的原因,并进一步分析了卡门涡与坝后冲刷的关系。在卡门涡中心形成的低压区将泥沙吸入其中心,是坝下冲刷的主要原因之一。卡门涡边缘的线速度和来流速度的合成速度与坝后泥沙起动速度的关系,决定了坝后冲刷区和淤积区的分布。     

清水下泄条件下芦家河水道沙泓进口淤沙浅滩形成机理研究

三峡蓄水以来,清水下泄条件下芦家河水道发生明显冲刷,受河段边界条件、水动力条件、来水来沙条件影响,近年来沙泓进口河段泥沙淤积逐渐开始形成新的浅滩。分析了芦家河水道河道形态、水文泥沙、冲淤演变以及洲滩变化特征,在此基础上,结合河床演变机理,分析了芦家河水道沙泓进口淤沙浅滩主要影响因素,并对芦家河沙泓进口泥沙冲淤变化、滩槽变化以及水流条件变化趋势进行了预测。     

三峡水库175m试验性蓄水以来库区河床冲淤特性分析

三峡水库175m试验性蓄水以来入库沙量大幅减少,水库冲淤特性与论证阶段成果存在一定差异。针对这一问题,基于三峡水库蓄水以来库区航道泥沙原型观测资料,系统分析了进出库水沙特性、库区泥沙冲淤变化以及泥沙淤积分布特点。结果表明:1)入库沙量较预期大幅减少;2)淤积主要集中在清溪场以下的常年回水区,淤积量多、淤积强度大的河段主要是常年回水区的开阔与分汊河段;3)泥沙淤积呈现主槽淤平和以一侧淤积为主的不对称淤积的特点。     

施工期悬沙扩散对电厂取水影响的数值模拟研究

以某电厂工程为背景,采用二维潮流、泥沙数学模型的研究手段,对施工期间由于围堤建设、基建挖泥等引起的悬浮泥沙扩散对高温堆取水的影响进行了模拟研究,计算了高温堆运行阶段取水口处的最大含沙量,预测了取水口附近的泥沙淤积厚度。研究结果表明:(1)施工期高温堆运行阶段,涨潮对取水口的影响要大于落潮;(2)高温堆取水口处悬沙含量最大在0.135 kg/m3,满足施工期间高温堆取水口处悬沙含量不大于0.2 kg/m3的要求,同时高温堆所在的北侧取水明渠内,泥沙每天淤积在0.2 mm至0.5 mm范围,这种量级的淤积对高温堆的取水以及整个北侧明渠的泥沙淤积影响是很小的,短期施工不会产生强淤影响高温堆取水安全。     

长洲枢纽坝下河段水沙变化及河床变形分析

分析梧州水文站1955-2010年近50年的水沙系列数据及长洲枢纽建设前后2002-2011年间坝下近坝段的地形变化.结果表明:西江径流变化相对平稳,而来沙变化经历了3个时段,自2003年起梧州水文站输沙量及含沙量急剧减小,虽然其变化的时间在长洲枢纽建设前后,但长洲枢纽的建设并非是造成坝下梧州水文站输沙量和含沙量减小的主要原因;长洲枢纽建设前后河床的剧烈变形,主要为河道采砂和航道升级整治所造成.     

长江中游宜都水道河床演变分析及治理对策初探

通过实测资料,系统分析了长江中游宜都水道演变特点,并重点对三峡蓄水后的演变规律进行了分析,提出初步治理对策。结果表明:宜都水道是长江中游离三峡枢纽最近、受其影响最早的碍航水道,天然情况下属枯季碍航浅水道;蓄水后,水浅的碍航问题得到了一定的改善,但其支汊发展、边滩冲刷现象明显,其对宜昌水位的控制作用受到威胁,因此及时实施该水道控导工程以稳定控制节点作用十分必要。