不同水文条件下通州沙河段沿程分流分沙特征

通州沙河段受径流与潮流双重作用,江中沙洲、暗滩交替分布,江心洲滩冲淤演变剧烈,航道边界条件不稳定。通过三维水沙数学模型对天然河段洪、枯季水流条件的沿程分流、分沙比及滩槽过渡断面的水沙交换特征进行分析。结果表明,通州沙东水道是主要的涨落潮通道,落潮时上游分流比约90%,往下游分流比逐渐减小至75%左右;涨潮时东水道下游分流比约70%,上游段受西水道漫滩流影响东水道分流比增至85%~90%。洪、枯季落潮期间通州沙东水道的分沙比较对应的分流比有所增加,洪季涨潮期间通州沙东水道的分沙比较对应的分流比有所减小,枯季时变化相对不明显。通州沙下段左缘水流交换和悬沙交换的格局相同,均以槽向滩为主,狼山沙右缘水沙交换通量较小。     

长江口整治工程对分水分沙年际变化的影响分析

为了研究长江口深水航道整治工程对水文泥沙过程的影响规律,基于1998~2009年长江口南北港、南北槽的水沙测验资料,分析了整治工程引起的南北港、南北槽分流分沙变化。结果表明,整治工程的实施对南北港涨落潮分流分沙比、净泄潮量及净泄沙量影响不大。一期工程的实施后,北槽落潮分流、分沙比减小,南槽落潮分流、分沙比增加;二期工程实施中,南北槽的落潮分流、分沙比均保持在较为稳定的状态;随着三期工程的实施完毕,南槽的落潮分流、分沙比持续增加,北槽的落潮分流、分沙比呈减小的趋势。     

导沙工程对双出口水道的分沙效果研究

通过对低水头水利枢纽双出口水道的物理模型试验，研究了不同型式和尺度导沙工程对双出口水道的分沙效果。研究结果表明，在出口断面的上游设置圆弧型或直线型导沙潜坝以及在水流出口断面设置排沙闸，均可不同程度影响分沙效果，分沙比与导沙潜坝的长度和高度以及排沙闸的数量均成正比关系。弧型导沙潜坝的分沙效果优于直线型导沙潜坝，且潜坝长度和高度变化均影响分沙比的增长速率；排沙闸增加到一定数量后，分沙比的增长速率较小，分沙比的增大效果不明显。研究成果对实际工程的改建设计和控制运用方案提供了科学依据。     

长江口北槽优良河势机制

长江口南港北槽具有稳定的分流比和相对较小的分沙比。其优良河势的机制在于，北槽与南港主槽衔接顺直，利于水流下泄；南、北槽分流口流场的水动力特征有利于南槽排泄底沙。     

长江下游福姜沙河段福南水道治理对策研究

福南水道因其良好的水深条件而成为福姜沙河段大型船舶通航的主航道，但因其占整个福姜沙河段的分流比仅为20%左右，且河道弯曲狭窄，周边码头林立，可能导致河道淤积衰退。为研究在支汊内兴建码头对福南水道的影响，采用河工模型试验的方法，对修建洲头坝、洲尾坝、进口挖槽疏浚等工程措施来稳定或提高水道分流比、改善航道水深条件进行了研究。结果表明，采取在水道进口及中部浅区挖槽疏浚的方案效果较好。事实证明，近年该航道的水深条件主要靠疏浚措施维持，且无明显衰退迹象。     

长江下游黑沙洲南水道演变特征分析

针对三峡水库蓄水及整治工程后长江下游分汊河段的演变问题,收集了黑沙洲水道1960—2005年的实测分流、分沙比和2004—2012年共31个测次的地形图,应用HEC-RAS模型分析了黑沙洲水道整治工程前后分流比的变化,应用地理信息系统(GIS)和数字高程模型(DEM)分析了整治工程前后南水道浅滩面积、体积及位置的变化。研究分析表明:三峡水库蓄水后的2004—2009年,黑沙洲南水道的浅滩总体表现为冲刷,但在年内仍然保持着"洪淤枯冲"的基本冲淤特性;2009年整治工程部分改善了南水道的航行条件,但整治工程中潜坝的设置减小了南水道中枯水期分流比,不利于中枯水期南水道的冲刷,整治工程后南水道的浅滩演变呈淤积趋势。本项研究成果可为航道维护和整治工程设计提供借鉴参考。     

分汊河道水沙运动特性及其对河道演变的影响

以实测资料为依据,从理论上分析得出了稳定分汊河段的水面纵比降大于单一河段;分析了分汊河道进口段的水沙运动及输沙特性以及对汊道演变的影响;基于平衡输沙原理,分析得出了分流分沙变化对分汊河道冲淤影响的关系式,即分汊河道的冲淤演变与上游来沙量、主支汊分流分沙比及其变化等因素有关。     

近50年来荆江三口分流分沙变化研究

荆江三口是联系长江干流与洞庭湖的水沙连接通道,是江湖关系调整变化的纽带.本文通过荆江三口近50年来的实测资料,对荆江三口分流分沙历年变化规律及其影响因素进行了深入的分析和研究.结果表明:三口洪道泥沙淤积、三口口门河势变化、荆江河床冲刷、洞庭湖淤积萎缩是影响荆江三口分流分沙变化的主要因素.20世纪50年代以来,荆江三口分流分沙呈逐年减小的趋势,其分流分沙比由1956-1966年的29%、35%减小至1999-2002年的14%、16%,年断流天数也逐渐增多.三峡水库蓄水运用后,荆江三口分流分沙比分别为12%、18%,与1981-2002年相比,尚未发生明显变化,除松滋口沙道观站断流天数有所增加外,太平口、藕池口断流时间也未出现明显增加或减小的现象.     

长江下游东流水道汊道分流属性及分流比调整机制研究

长江下游河道以分汊河段为主,航道条件复杂且航道整治难度大,探究其汊道分流属性及分流比调整的驱动机制,对枯水期通航主汊道的选取具有重要意义。以长江下游东流水道为对象,剖析了东流水道近10 a来汊道分流比调整的驱动机制。结果表明:1999～2004年期间东港为洪水倾向型汊道,西港为枯水倾向型汊道;2005～2009年间,受航道整治一期工程的影响,东港分流比与流量的关系不显著,西港仍为枯水倾向型汊道;2010～2018年间,东、西港汊道属性发生转变。东流水道老虎滩左汊及西港的底沙输移强度高于老虎滩左汊及莲花洲汊道,进一步加速了东流水道汊道分流关系的调整趋势。     

三峡工程运用前后洞庭湖太平口分流分沙比变化及影响因素分析

三峡工程运用前后洞庭湖太平口分流分沙比发生改变。根据三峡工程运用前后实测水文资料分析了太平口分流分沙比的年际、年内变化,用M-K检验分析了太平口分流比与分沙比的变化趋势,用灰色关联度法分析了三峡工程的运用对太平口分流分沙比的影响。研究表明,三峡工程运用前后太平口分流比、分沙比年际变化稳定,均呈减小趋势;三峡工程运用后分流分沙比年内分布发生较大改变;三峡工程的运用与太平口年平均分流分沙比值之间无明显相关关系,而沙市水位和太平口河道断面与太平口分流分沙比关系明显,并在此基础上建立了三峡工程运用前后太平口分流比值变化与沙市水位之间的关系公式。     

三峡工程运用前后藕池口分流分沙变化规律分析

根据三峡工程运用前后的实测水文资料,分析了藕池口分流分沙的年际、年内变化规律及其成因,并研究了三峡工程蓄水以来藕池口口门附近河段河势变化特点及其对分流分沙格局的影响。研究表明:影响藕池口分流分沙最直接的两个因素是口门附近水位和口门高程;三峡工程运用后藕池口年内分流和分沙量更集中在6—9月,10月的分流分沙量明显减少,但年分流分沙比变化不大;预计未来一段时间内藕池口分流分沙比将基本变化不大。     

长江下游澄通河段通州沙汊道演变新特征

长江下游澄通河段通州沙汊道为典型的多滩分汊河道,在径潮流共同作用下,河势与航道条件复杂多变。近期该河段实施了一系列河道(航道)整治工程后,通州沙西水道涨落潮流归顺主槽,该水道淤积萎缩态势得到缓解,但疏挖拓展后的水深条件难以维持,西水道将经历整治后的调整平衡过程。东水道局部河势发展趋向不利,其中:龙爪岩上段呈现主流右摆、滩槽交错的特征,右侧洲滩冲刷,滩面串沟依然存在,并有进一步冲刷发展的趋势;龙爪岩下段营船港外边滩冲刷左移,新开沙尾-10 m(高程)潜心滩冲刷,对航道不利。建议及时采取守护东水道右侧洲滩的措施,整治新开沙外滩,并考虑实施通州沙圈围工程,有利于维持洲滩与汊道分流格局长远稳定。     

导沙潜坝对双出口水道的分沙效果研究

通过对低水头水利枢纽双出口水道的物理模型试验,研究了不同型式和尺度导沙工程对双出口水道的分沙效果.研究结果表明,在出口断面的上游设置圆弧型或直线型导沙潜坝以及在水流出口断面设置排沙闸,均可不同程度影响分沙效果,分沙比与导沙潜坝的长度和高度以及排沙闸的数量均成正比关系.弧型导沙潜坝的分沙效果优于直线型导沙潜坝,且潜坝长度...     

分流对引黄灌区渠道淤积的影响研究

为满足灌溉要求,引黄灌区渠道沿程通常设置不同形式的分水涵闸进行分流。渠道分水分沙机理及分流对渠道原有输沙能力的影响研究是灌区系统水沙资源优化配置的基础。在分流水流流态已有研究成果的基础上,利用含沙量垂线分布理论公式,推导得到渠道自流分流时分沙比与分流比呈0.9次幂关系式,并利用灌区引水含沙量与大河含沙量的统计数据进行了验证。此外,根据建立的分沙比关系式进一步分析了分流条件下保持渠道原有输沙能力的临界条件,说明了渠道分流通常会增加原渠道的淤积,进而在分沙比关系式及输沙能力公式的基础上建立了渠道淤积比与分流比的关系式,经数值分析可知淤积比随着分流比的增大先增大后减小。     

长江口白茆沙河段南强北弱格局变化特征研究

近年来白茆沙汊道“南强北弱”态势持续增强，南水道主槽和近岸河床冲刷明显，日益威胁水下岸坡稳定与附近码头安全。通过对白茆沙汊道演变态势与分流比变化特征展开分析，进而对白茆沙汊道“南强北弱”分流格局变化及原因进行了系统研究。研究认为：白茆沙汊道“南强北弱”格局增强的态势是白茆沙汊道历年来周期性演变中某一阶段的表现形式；鉴于不同方法计算的汊道分流比存在差异，故用分流比表征汊道强弱时，应选用同一类型的值进行比较；深水航道一期整治工程实施遏制了白茆沙冲刷后退的态势，改变了该河段周期性演变的模式，有利于河势稳定；在现有水情、工情及河势条件下，白茆沙汊道“南强北弱”的格局变化将趋缓。     

长江下游三沙（福姜沙、通州沙、白苑沙）水道演变分析及深水航道整治设想

长江下游三沙（福姜沙、通州沙、白茆沙）水道是长江口以上重要的碍航线段，随着长沙口深水航道治理工程的实施，有效地发挥长黄金水道的效益，对三沙水道的治理势在必行。本文结合水流泥沙运动特性，探讨三沙水道河床演变的主要影响因素以及对航道的影响，并提出三沙水道海轮深水航道整治初步设想。     

长江口圆圆沙段12.5m航道淤积原因分析

长江口圆圆沙航道段位于深水航道治理分流口工程和横沙通道之间,航道长度15.44km,属未采取整治工程措施,仅通过疏浚开挖形成的人工航道。2010年12.5m深水航道开通以来航道疏浚量明显增大。通过近年来水文泥沙地形实测资料分析,从水动力条件、泥沙、河势与局部地形变化等因素讨论了圆圆沙航道回淤原因。结果表明圆圆沙段河槽自然水深不足10m,航道疏深后滩槽高差加大引起泥沙回淤增大;北槽实施减淤工程后圆圆沙段落潮流速和输沙能力减小;圆圆沙航道段处在涨、落潮分汇流河段,航道与底部水流方向存在交角等是航道淤积增加的主要因素。针对圆圆沙段航道回淤原因,从挡沙和强流两个方面提出了减淤办法。     

珠江三角洲网河区顶点分水分沙变化及神经网络模型预测

作者根据西、北江干流高要、石角及西北江三角洲网河区顶点马口、三水共4个水文站的流量、输沙率的月均序列进行统计，探讨近几十年来西北江三角洲网河区顶点分水分沙的季节变化和多年变化。分析结果表明，网河区顶点的分水分沙格局以1993年为转折点，自1993年后，水沙分配已发生了重大变化，三水站的分流比和分沙比突然增大，分流比约增大了一倍，保持在20％以上，分沙比在16％以上。应用非线性神经网络模型对马口、三水两水文站的分流比和分沙比进行建模，并对网河区顶点的分水分沙变化趋势作多步预测，结果表明，1998～2000年三水站的分流比均在 25％以上；1998年的分沙比较小，预测值为 12％，1999年和 2000年的预测值分别是15％、16％。     

长江河口九段沙近期冲淤演变过程研究

1998年以前,九段沙是一个人类活动干预很小的天然河口江心沙洲。北槽深水航道治理工程建设,使九段沙头部和北边界基本固定,南北槽分流分沙比改变,水沙交换减少。同时,随着流域来沙和河口河道底沙来源减少,近期九段沙冲淤演变发生新的变化。如今的九段沙0m水深线包络体在不断地淤高扩宽。上沙沙头迅速淤涨,并越过南导堤向北偏伸入北槽,沙尾则快速向南槽延伸,并与南导堤和中沙之间形成新的涨潮沟通道;九段沙南北侧由于冲淤不均其水边线形态出现明显不规则变化,下沙尾部东南端冲蚀,东北端淤涨,沙洲长轴线逆时针转动,但洲体整体位置摆动极小。作为国家级自然保护区,其上沙沙尾的快速延伸和沙洲南侧局部冲淤不平衡须引起重视,确保九段沙沙洲整体稳定。     

基于泄洪移民区域分汊河道泄流相互影响的模型试验研究

基于政府的组织行为、政府的协调行为和政府的监督行为与行洪移民区域后期扶持的具体工作的研究,治淮工程移民安置方案产生31.2亿元的投资。移民区域的大小与安全行洪区范围直接相关,分汊河道行洪的最佳分流比决定了行洪的安全与否。为了探讨复杂并联泄洪河道中不同的闸门控制对泄流的影响,论文结合淮河入江水道归江控制段模型试验,对复杂分汊并联河道的分流比及其流态对河道的稳定等进行了分析研究。通过对所采集的水位流量资料进行理论分析,按照不同的闸门开度组合,结合水面流态,系统分析入江水道中下段分汊并联河道在不同的流量下最优闸门开度组合及支汊分流比。单闸控制,主汊河道闸门开度一定时,分流比随着总泄流量增加而减小,两支汊河道分流比基本相同,且随总泄流量增加而增加。双闸控制,主汊河道和支汊河道闸门组合调节时,主汊分流比同单闸控制,支汊分流比变化量来自主汊,不影响其他支汊河道分流比。最优闸门开度为主汊单闸控制2/3开度,最优分流比为76%、12%、12%,在此分流比下行洪,将保持移民后期区域不扩大或缩小。