长江下游江阴-福姜沙弯曲与分汊过渡河段边滩演变研究

研究三峡工程蓄水后长江边滩的水沙动力条件及其演变规律,有助于合理利用边滩资源,促进长江航运发展,具有重要的科学研究意义及实践应用价值。以靖江边滩为例,根据该水域丰富的水沙及地形观测资料,分析了弯曲与分汊河型过渡段靖江边滩年内动态冲淤演变规律及其成因。研究表明:靖江边滩上段河势稳定,中下段冲淤反复,边滩冲淤变化主要位于7.0～12.5 m范围。靖江边滩沿程冲淤年内随流量的变化而变化,边滩上游弯道节点年内主流摆动、丰水期上游丰富的泥沙来源以及下游福姜沙阻水分流是造成过渡段靖江边滩冲淤演变的主要影响因素。     

长江下游安庆河段演变规律与治理思路研究

长江安庆河段是长江下游典型的多分汊河段,近年来受来水来沙变化影响,局部河势仍然处于变化调整之中,威胁防洪安全及河势稳定,影响沿岸社会经济发展.根据近70 a安庆河段实测资料,分析了安庆河段中间单一过渡段及下段江心洲汊道的主要演变特征,探讨了水沙变异条件下的河道演变机制及未来趋势,揭示了近年来影响安庆河段河势稳定的主要因...     

不同水沙条件下顺直型河道交错边滩演变规律

顺直型河道在自然河流演变中常常形成典型的具有犬牙交错形状的边滩地形,在不同水河条件的河流中,边滩发育演变情况各不相同,为了研究水沙条件对其演变的具体影响,利用室内概化模型试验,研究了顺直型河道交错边滩在不同水沙条件下演变的规律。试验发现:①上游来沙减少后,河段内交错边滩的面积及尺寸相应减小,交错边滩之间的间距也会缩短。②顺直型河段交错边滩的下移速度随上游来沙减少而减缓;其主要原因是大沙组情况下滩尾淤积,压缩附近的主槽主流,继而造成对岸下游的边滩头部冲刷下移,清水组情况下滩尾淤积的泥沙较少,该现象相应减弱。③顺直型河道在大沙条件下表现出冲滩淤槽的趋势,河道逐渐被“抹平”,滩槽差异缩小。④随着上游来沙的减少,河道主槽开始冲刷,在抗冲性较强的边界旁,主河道会顶冲河岸下切出深槽,滩槽更加分明,在交错边滩下移的同时,靠岸的深槽往往不会被填平,形成“倒套”。     

黄河下游游荡性河段河弯发育与来水来沙的关系

黄河下游游荡性河道中河弯的运动与变形反映了河道的平面河势演变。研究表明,河弯的运动和变形与上游来水来沙之间存在密切的关系。本文采用相关分析方法讨论了黄河下游铁谢至高村河段中受工程控制较小、运动较为自由的河弯随水沙变化而演变的趋势以及与河弯演变相关性最好的累积水沙作用时间;分析了各年年径流量的权重变化对多年径流量与河弯特征的相关性的影响和河弯跨度与水沙之间的函数关系。研究成果对预测黄河下游河势演变趋势、科学调度小浪底水库以满足下游河势的要求具有一定的参考意义。     

三峡水库运用后武汉天兴洲分汊河段演变规律及趋势

利用武汉天兴洲分汊河段的水文与地形等实测资料,分析了水沙变化条件下本河段分流区水流动力轴线、流速与含沙量分布等变化特点,阐述了本河段水沙运动与河床演变的相互作用机制,预测了本河段的演变趋势。研究结果表明本河段分流区水流动力轴线随流量增加而逐渐偏向左侧变化,其变化规律形成了左汊的有利进流条件与较长时间维持本河段分汊的河势格局,但因上游来沙的大幅度减少,右汊冲刷幅度较左汊大,有利于右汊继续维持主汊地位。     

黄河洛阳段河势演变特征及采沙疏浚研究

黄河洛阳段河床的沙卵石特性使得河道工程无法充分发挥调整河势的作用,只有河道疏浚才能有效改善河势,而按照一定的规划要求进行采沙是目前可以达到疏浚效果的可行手段。由历史河势分析可知,该河段河势演变有着独特复杂的特性,而沙卵石心滩、边滩对河势有着明显影响。将影响河势的边滩、心滩规划为采沙优先开采区域,并提出了疏挖部分汊河、在一些常规禁采区内实施有限的采挖来改善河势等方法。同时,就保证采沙效果提出了细化许可、严格监管等措施。     

长江马鞍山河段洲滩演变特征及影响因素分析

马鞍山河段是长江下游典型的顺直分汊河段,河段内洲滩众多,消长频繁,是长江下游重点研究治理河段之一。基于历年实测资料,详细分析了马鞍山河段滩群演变特征及其联动效应,进而揭示了影响马鞍山河段演变的主要因素。研究表明:马鞍山河段内滩群以此消彼长的形式发生着局部格局的调整,随着江心洲左缘冲刷后退、心滩和下何家洲冲刷下移,牛屯河边滩淤积展宽、下延。上游河势调整以及来水来沙条件变化是马鞍山河段洲滩演变的外驱动力,河道宽而顺直的平面形态、滩群演变的互馈机制则是其内驱动力。     

长江中游沙洲水道河床演变特性研究

长江中游沙洲水道位于武汉至安庆航段,沙洲水道全长约20 km,河段属于向右弯曲的分汊河道。随着三峡水库蓄水后来水来沙条件的变化,沙洲水道河势呈恶化的趋势,影响到了长江航运。为此,根据长江航道沙洲河段实测水沙数据,利用河床演变学理论,对其河道特性、近期演变规律和成因展开了分析,并对河床未来的演变趋势进行了预测。分析结果表明:在无工程条件下,沙洲河段的演变趋势向不利方向发展,尤其是黄冈公铁两用长江大桥和鄂黄长江公路大桥附近的边滩及其下游河段较为严重,可能会危及到航道畅通。因此,为了保障航道畅通,必须尽快实施航道整治工程。     

水沙条件对大湖口河冲淤特性的影响

为了解水沙条件变化对大湖口河冲淤特性的影响,基于二维水沙数学模型,模拟了典型年份洪、中、枯不同水沙条件下该河段冲淤情况,分析泥沙冲淤及河势变化。结果表明:大湖口河原始冲淤表现为第一、二、四段淤积,第三段冲刷,但水沙条件的变化,使得大湖口河河床冲淤整体呈现出上淤下冲的态势,河道断面冲淤表现为左淤右冲,冲淤程度进一步加强。随着上游来水来沙的变化,大湖口河将逐渐向单一、弯曲性河道演变,从而对大湖口河的防洪产生一定的影响。     

黄河宁夏河段河道演变分析

通过对黄河宁夏河段河道演变的分析,研究了宁夏河段河道冲淤及河势变化情况。结果表明:1993—2009年,黄河宁夏段下河沿至青铜峡河段河道多年平均冲淤平衡,青铜峡至石嘴山河段河道呈淤积状态。宁夏河段河道的冲淤变化主要取决于来水来沙条件,1986年以后汛期水少沙多,泥沙全部淤积在河道主河槽内,主槽淤积萎缩,中小洪水水位明显抬高。宁夏峡谷河段及卵石河床冲淤变化及主流摆幅较小,其余河段河床冲淤变化及主流摆幅较大。河道整治工程的实施对控制河势变化有积极作用。黄河宁夏段水沙条件、河道边界条件及河床质地是影响河道演变的本质原因。     

长江上游建库后武汉至安庆段航道条件变化分析

为了分析长江干流武汉至安庆河段建设"黄金水道"的可行性,采用资料分析、数学模型计算等手段,研究了长江上游溪洛渡、向家坝、三峡等11座水库联合运用后,该河段河道冲淤演变与航道条件变化趋势。研究成果表明,上游建库后,该河段总体河势仍将保持基本稳定,但局部河段可能会发生调整;上游建库对航道条件的影响总体上利大于弊,有利方面为枯水期的补水和航槽的冲刷,不利方面包括心滩和边滩冲刷可能引起的航槽不稳、碍航浅滩在蓄水期冲刷不充分、局部河段河势调整等变化。     

长江九江河段河势演变及治理探讨

对九江河段历史的和近期的演变分析表明,该河段由于受来水来沙及上游河势变化的影响,深泓有一定的摆动幅度,由此引起潜洲、边滩、浅滩出现相应的冲淤变化,以致影响船舶停靠和通航.对该河段进行治理,一方面可通过挖泥疏浚来缓解目前的矛盾;另一方面,从长运考虑应实施综合治理工程来彻底根治目前九江河段存在的问题.     

长江荆江河段沙市三八滩演变机理分析

三八滩位于长江上荆江沙市河弯,所在荆州市是长江中下游重点防洪城市.近年来,特别是1998年大水后,三八滩滩体及主支汊演变剧烈,对下游河势产生了较大影响,引起泥沙专家广泛关注.依据沙市河段近40 a水沙资料和地形成果分析,表明三八滩汊道段断面过流面积、三八滩特征值与河段来水来沙具有良好的相关关系.三八滩的演变主要受河段中高水出现时间和来沙影响.分析表明,连续丰水多沙年三八滩淤积,连续枯水少沙年冲刷,且含沙量的变化是主要因素.下荆江系统裁弯、葛洲坝水利枢纽运用、沮漳河改道及荆州长江大桥建设对三八滩演变也有一定影响.三峡水库蓄水后较长一段时期内,若上游过渡段河势不出现很大变化,三八滩在目前基础上将难以大幅淤长.     

长江中游宜都至松滋河口段近期河床演变分析

近几十年来,受上游多座水库和各种涉水建筑物不断兴建的影响,长江中游宜都至松滋河口段河道边界条件和水沙条件相应发生了显著变化,河道将表现出新的演变特性,对下游河道防洪、航运、岸线利用、水环境、生态修复等可能产生一定影响。通过分析枝城水文站近期水沙变化特性和近20 a来河道地形实测资料以及开展一维水沙数学模型计算,探讨了长江中游宜都至松滋河口段近期河道演变特性。研究成果表明:多年来荆江三口分流比一直处于下降趋势,三峡水库蓄水运用前分沙比也呈现下降趋势,但蓄水运用后与蓄水运用前(1999～2002年)相比,分沙比平均值明显增加。受三峡水库蓄水后清水下泄影响,研究河段河床纵向冲刷剧烈,床沙粗化后中值粒径增大趋势明显,洲滩萎缩、深槽扩展,但2013年以来冲刷速率明显趋缓,且河道平面形态、水流主流和河势均保持基本稳定。预计今后一段时间内该河段河床冲刷幅度将有所减小并逐渐趋于平衡,研究河段河势不会发生重大变化。     

黄河内蒙古河段水沙及河床演变特性变化分析

随着黄河上游河段水库联合运用及水土保持工程的实施,内蒙古巴彦高勒至头道拐河段来沙量大幅度减少,河道演变剧烈,研究该河段演变特性变化可为河道防洪、防凌及下游河段水库调水调沙提供技术支持。为此,基于实测水沙及地形资料,并通过输沙率法结合同流量水位及典型断面变化分析了该河段水沙变化特性、河道时空冲淤分布特性及河道冲淤与水沙条件的耦合关系。结果显示,研究河段近期来水来沙总量偏少,至2018年有所增多,河道整体表现为冲刷,2012—2019年河段累积冲刷2.7亿t,其中汛期冲刷1.96亿t,河槽刷深展宽,河床高程下降,局部表现为上游冲刷下游淤积,包头上游河段冲刷量约为3.59亿t,下游河段淤积量约为0.72亿t,汛期冲淤变化比较剧烈。结果表明,来沙量大幅度减少,致使水流含沙量不能满足水流挟沙能力是河段发生整体累积性床刷的主要原因。     

长江福姜沙水道河床演变分析

结合河段水沙和地质条件,对福姜沙水道进行河床演变分析,总结出河段演变规律,并对演变趋势进行了分析.福姜沙河段属平原型感潮河段,水流主要动力为落潮流.河段河势与两岸地质地貌条件有关,1910年左右才演变为现有河势.福姜沙河段演变受上、下游演变的影响,尤其是受上游河床演变的影响.河段内多汊并存的局面是必然的.福姜沙及双锏沙的存在与本河段地质地貌条件分不开,这是水流与河床长期相互作用的结果.福姜沙北汊宽浅顺直,不同径流情况下,水流动力轴线摆动范围较大.北汊主流动力轴线的南北摆动与下段沙体演变是相应的,且相互影响.人类的护岸工程对本河床演变有一定的控制作用,使本河段河势得到基本控制,同时特大洪水对本河段的造床影响也越来越弱.     

长江荆江河段典型洲滩演变机理初探

长江荆江河段上起枝城下至城陵矶,以藕池口为界分为上、下荆江,上荆江为微弯分汊河型,下荆江为典型蜿蜒性河道.近40年来,荆江河段洲滩演变比较剧烈,影响了下游局部主流线走向及河势变化.特别是三峡水库蓄水后,荆江河段重点洲滩的演变备受关注.本文根据大量水文泥沙原型观测资料,以关洲、三八滩和乌龟洲等三个典型洲滩为例,总结了典型洲滩演变特征,对三个典型洲滩演变机理和演变趋势进行了初步探讨.结果表明,荆江河段典型洲滩的演变主要受上游河势变化、水沙变化和人类活动等多种因素影响,且不同因素对各洲滩影响程度不同.     

边界条件对长江中游周天河段河道演变影响

周天河段是长江中游重点碍航河段,研究其边、心滩演变与上下游河势的联动关系、主流过渡形式与航道条件的关系,可指导该河段航道整治工程实践。采用1985～2014年实测水沙和地形数据,研究了自然条件及人类活动影响下的边界条件变化对周天河段演变过程的影响。在自然状态下,周天河段演变规律为:大水年左岸边滩与心滩合并,河道深泓为一次过渡形式;中小水年边滩与心滩分离,且窜沟发育,形成二次或多次过渡形式。三峡水库蓄水运行及航道整治工程的实施,改变了水沙及河道边界,其演变规律变为:应急清淤工程至控导工程期间(2001～2006年),临岸窜沟得到有效封堵,左岸侧边心滩冲刷,右岸侧滩滩体发育;控导工程至荆江河段一期工程期间(2006～2014年),左岸侧边心滩(九华寺、蛟子渊边滩及周公堤心滩)淤涨,新厂边滩和天星洲左缘崩退,右岸侧戚家台边滩淤积;荆江一期工程实施(2014年)以来,左岸侧边滩淤积,右岸侧边滩冲刷。分析表明:在"清水下泄"及航道整治工程作用下,未来一段时间周天河段河床仍以冲刷为主,但局部横向变形需引起关注,航道水深提高过程中应关注颜家台空荡区域的航道条件变化趋势。     

长江干流中游九江河段河床演变分析

根据调查资料及实测水文河道资料，分析了河道历史演变及近代演变，结合九江河段的边界条件及河型，通过对河床平面、深泓线、横断面、深槽及洲滩变化的分析，得出了结论：由于加强了人工护岸工程，几十年来河势变化不大，河道处于相对稳定状态。这对九江市的防洪、航运、港口、码头、工农业、民用取水都非常有利。并指出九江河段河床演变不仅受上游河势影响，还受鄱阳湖水沙影响。为确保永安大堤的安全，需加强堤防的抗洪能力。     

府君寺—东坝头河势演变及工程适应性分析

介绍了黄河下游府君寺—东坝头河段近期河势演变情况,通过对不同时期、不同水沙条件下实体模型试验成果的分析,研究了该河段工程的适应性。结果表明:按规划流路布设工程后,府君寺控导与曹岗控导组成的节点工程基本能够控制曹岗控导以下的河势变化,对该河段的河势稳定具有重要作用;曹岗下延工程长度偏短,应尽快延长;节点工程作用的发挥受上游控导效果的影响较大,非节点工程的实施应遵循自上而下的治理原则,以保证能够送溜至下一节点工程为目标。