长江口南港河槽容积变化特征分析

根据长江口南港河段历史地形资料和1997—2011年4次固定断面水深测量资料,分析了南港河槽整体及分区域容积变化过程,重点分析了中潮位、5 m以深河槽容积变化特征。分析研究表明:瑞丰沙中部串沟和人类无序采砂导致2001—2004年河槽容积季节性变化剧烈,长兴水道深槽和南港主槽深槽均淤积。2001—2007年南港河槽基本处于洪淤枯冲状态。2001年前及2008年后季节性变化均为洪冲枯淤,2008年后季节性变化减弱;南港河槽容积长期处于增大趋势,2001年开始,由于瑞丰沙中部串沟,长兴水道由涨潮占优转变为落潮占优,不断淤积,一直持续到2008年。南港主槽上段北淤南冲,中下段南淤,主泓北偏,由于瑞丰沙的冲刷,河槽总容积仍呈增大趋势。2008年后河槽进入发展期;南港河槽上段深淤浅冲,幅度较小,中段串沟导致水流挟带大量泥沙在下游瑞丰沙嘴淤积;三峡工程运行后瑞丰沙嘴冲刷较为剧烈。     

长江口徐六泾节点段河槽稳定性及其影响因素

徐六泾节点段控制着长江口的物质通量和南北支的分流分沙,其河槽稳定性和变化趋势在长江口的演变中具有重要地位。采用实测资料分析和物理模型试验相结合的方法研究了长江口徐六泾节点段河槽的稳定性及其影响因素。研究结果表明:①徐六泾节点段1992年前河槽呈右移态势;1992—2018年间,河槽演变趋缓,平面上主要表现为小幅度的上提下挫,垂向上呈缓慢刷深之势。②徐六泾节点段未来滩槽格局基本稳定,河槽仍以冲刷为主,且有向下游发展趋势,大洪水作用下局部河床会出现较大的调整(2009—2018年+百年一遇水文年试验条件下,在现有的-30 m深槽下游约910 m 处出现一个新的-30 m槽)。③徐六泾节点段河槽整体稳定性前期主要受两岸圈围工程、上下游河势、大洪水等的影响,近年来主要受流域减沙的影响,局部河床稳定性的主要影响因素是大洪水和人类活动。     

长江武汉河段平滩及枯水河槽形态近期调整的机理研究

依据实测水沙及地形资料,分析了长江武汉河段近期平滩及枯水河槽形态的调整特点,确定了其与来水来沙及河床边界条件等因素之间的相关关系.三峡工程运用后,进入武汉河段的沙量大幅度减小(汉口站年均沙量仅为1.03亿t/a),河床冲刷较为显著,2001-2016年该河段平滩河槽累计冲刷量近1亿m3.平滩及枯水河槽形态参数计算表明:...     

丁坝局部冲刷坑形态演变及冲刷平衡临界条件

丁坝局部冲刷坑垂向冲深、平面宽度及上下游边坡构成了冲刷坑几何形态的三维特征。局部冲刷达到平衡状态时,冲刷坑上下游边坡保持相对稳定的斜率。其与泥沙颗粒水下休止角大小及冲刷平衡临界条件的关系仍不太明确。一系列清水冲刷试验表明,不同来流强度条件下冲深与展宽速率存在非对称特征,坝体上下游边坡斜率随时间演变振荡衰减至相对稳定坡度。坝体上游坡度均较下游陡,比值近似常量为0.5。边坡斜率略小于泥沙颗粒水下休止角,比值下限近似为常量0.7。     

三峡工程运用后宜枝河段平滩河槽形态调整对来水来沙的响应

三峡工程运用后,受上游来沙减少及水库拦沙影响,下泄沙量急剧减少,坝下游宜枝河段发生显著冲刷,平滩河槽形态也相应调整。由于宜昌及宜都河段在河型、河床组成上略有不同,且不同断面的河槽形态沿程变化较大,故采用基于河段平均的方法,分别计算了这两河段2002-2013年的平滩河槽形态参数。计算结果表明:研究时段内两河段的平滩河宽总体变化很小;但宜昌段平滩水深约增加1.3m,而宜都段平均冲深达2.9m;两河段的平滩面积均呈持续增加趋势。在此基础上,建立了河段尺度的平滩河槽形态参数与前5年平均的汛期水流冲刷强度之间的经验关系,用于预测该河段平滩河槽形态的调整趋势。     

长江口南港及南北槽分汊口河床形态特征研究

分析了1958～2005年不同时期长江口南港及南北槽分汉口的河床形态特征,以及河床U形断面与W形断面的相互转化．在此基础上,提出了以南港自身治理工程改善南港河道稳定性的建议．并认为,南北槽分汉口的治理经验可为南北港分汉口治理提供有益的借鉴．     

黄河下游河道断面形态参数变化与主河槽萎缩趋势分析

本文采用时间序列分析的方法对黄河下游河道断面形态参数变化趋势及其变异点进行了分析，分析结果表明从20世纪50年代以来，断面形态参数发生了趋势性变化，特别是90年代以来各站平滩流量和平滩面积均有显著的下降趋势，花园口站、高村站和利津站平滩河宽出现了显著下降趋势，花园口站、艾山站平均水深显著下降，高村站和艾山站的平滩水位显著抬高，艾山站的宽深比也有显著增大的趋势。黄河下游河道主河槽萎缩的最显著特征就是断面平滩流量和平滩面积的显著下降，相应的平滩河宽、平均水深、最大水深出现不同程度的下降，另外可能还伴随着平滩水位和断面宽深比的上升。黄河下游河道主河槽在70年代开始初步萎缩，90年代以后进入严重萎缩期。     

黄河下游河道断面形态参数变化与主河槽萎缩趋势分析

采用时间序列分析法对黄河下游河道断面形态参数变化趋势及其变异点进行了分析。结果表明从20世纪50年代以来,特别是90年代以来黄河下游花园口站、高村站、艾山站和利津站断面形态参数发生了趋势性变化,主河槽变化的最显著特征就是断面平滩流量下降,相应的平滩面积、平滩河宽、平均水深、最大水深均出现不同程度的减小,平滩宽深比增大。变异点分析表明黄河下游河道主河槽总体上在1970—1975年开始萎缩,1990年以后进入严重萎缩期。     

近40年来长江口沉积物粒度变化及其对底床冲淤的响应

在全球变化和人类活动的双重驱动下,长江口的沉积物来源、输运和河床冲淤正在经历持续性调整。为了探索近40年长江口沉积物输运和海底冲淤时空变化趋势,基于1980—2020年长江口海底沉积物粒度和水下地形数据,采用沉积物粒径趋势模型和多种空间分辨率网格统计分析方法开展研究。结果表明,长江口北支沉积物总体向河道中下部汇聚,南支则在南、北港分流处靠近崇明岛区域形成沉积中心,该结果与基于2012—2020年地形计算的冲淤变化基本相符,沉积中心具有较大的淤积幅度。多年统计结果表明:1980—2003年为高强度输沙时期,整个河口区处于淤积状态,沉积物粒径变细但整体变幅较小;2003—2012年河流输沙量快速降低背景下,2009年前河口区整体依然处于淤积状态,粒径变化不显著;2009—2012年是由淤积转为冲刷的过渡期,口外区域首先出现了小范围侵蚀和沉积物粗化现象;2012—2020年,河口区整体出现大面积侵蚀和粒径粗化现象,粒径与侵蚀变化间呈显著相关。研究发现,高分辨统计网格可以更有效地捕捉到小范围地貌由淤转冲的信号。总体而言,近40年来,长江口已经由显著淤积转为局部侵蚀,未来可能面临持续性的海岸侵蚀灾害。     

塔里木河河槽形态调整特点及影响因素Symbol`@@

为确定塔里木河干流河槽形态调整过程及特点,根据2005—2013年实测水沙数据及断面资料等,分析了塔里木河河槽形态演变特点及影响因素。结果表明:2005—2009年中上游河段河槽逐渐萎缩,平滩面积总体呈下降趋势;2010—2013年汛期水流冲刷强度增大,游荡型河段平滩河槽形态主要体现为横向调整,断面趋于宽浅,过渡段相对稳定,弯曲型河段汛期水流冲刷强度变化趋势与游荡型河段一致,期间平滩河宽变化较小,断面朝窄深方向发展;2009—2011年游荡型河段和过渡段纵比降减幅分别为1.7%和3.0%,河床比降趋于调平,弯曲型河段纵比降增幅为1.6%,河床略微冲刷;水流冲刷强度能够较好地响应河槽形态变化,可用于预测塔里木河平滩河槽形态冲淤情况。中上游河岸土体在近岸水流作用下容易分解,稳定性差,在一定程度上加快了河床调整过程。     

黄河口近期演变规律及发展趋势预测

本文分析了河口近期三条流路的演变规律,阐明了清水沟河道发育特点,“洪冲枯淤”规律及河口淤积延伸反馈影响的范围。据入海水沙变化趋势,河口延伸速率将减缓,在加强河口治理条件下,预测现河道自然出汊可能性很小,流路寿命将更加延长。     

对长江口深水航道治理工程中若干问题的思考

长江口深水航道治理工程对南北槽分流口及北槽进行大规模河口整治,至 2010 年已分别完成了一期、二期和三期工程,使长江口航道水深分别达到 8.5 ,10.0 ,12.5 m 的治理目标。但从二期 10 m 水深的维护开始,尤其是 2006 年三期工程开工以来,航道的维护疏浚量（包括三期施工期回淤量）急速上升,且回淤沿航道的分布极不均匀;2009 年加长了大部分丁坝,意图提高回淤集中航段的落潮流速,刷低滩面,减轻回淤,但效果不显著。为此,总结长江河口深水航道治理工程实施过程中出现的河口河槽演变若干问题,研究整治建筑物对北槽河槽形态、沿程水沙条件和地形的影响,初步分析造成高回淤量的原因,并从理论和方法上对河口治理工程进行了初步归纳,对长江口综合整治开发具有借鉴意义。     

黄河口冲淤演变动力学仿真模型构建

尝试将系统动力学方法用于黄河口冲淤演变研究,对黄河口实测资料进行处理,分析了冲淤演变影响因素,确定了冲淤演变系统的边界.引入辅助中间变量,分析河口冲淤演变系统动力学因果关系;并引入水平变量、流速变量、信息流等因素,构造更加深入的系统行为关系,从而更加完整、具体地描述系统构成、系统行为和系统元素相互作用机制的全貌.     

长江河口北港中上段河槽地貌变化特征

基于在长江口北港上段利用多波束测深系统获得的2014年7,10月(洪季)和2015年2月(枯季)河床微地貌资料,结合浅地层剖面仪获得的2010年1月和2014年10月的浅层沉积结构资料,分析了北港中上段河床微地貌和浅层沉积结构变化特征。研究结果表明:(1)洪、枯季微地貌形态变化明显,洪季沙波比枯季发育范围广。新桥通道内洪季为复合沙波,枯季变成单一沙波。横沙通道北口水域洪季发育有弯曲型和顺直型两种沙波;枯季弯曲型沙波发育区沙波消失且发育着许多椭圆形的麻坑,顺直型沙波波长变大。(2)2010年1月至2014年10月北港上段整体呈冲刷趋势;新桥通道内浅地层剖面表层形态及分层结构基本无明显变化,且均为单层分层、厚度约2 m;在北港上段横断面最窄处附近,2014年10月断面大幅度冲刷并向下游延续较长,最大刷深约为7 m;长江大桥以西浅层沉积结构变化显著,上游分层由双层变为单层,中间分层消失,下游部分分层变厚、部分分层由双层变为单层。     

长江口北港河势演变趋势及工程影响分析

为研究20世纪末以来,长江口北港上口通道的河势变化及重大工程的影响,对北港历年-5 m和-10 m等深线变化、主泓线变化、典型断面形态变化进行分析。结果表明：北港主槽与其分流比存在一定程度的正相关性;20世纪末以来,北港上口分流通道相对稳定,但呈不断下移、逆时针偏转态势;北港逐步向单一河槽方向演变,主槽将恢复为上段偏北、下段偏南的微弯河道形态。分析结论说明：中央沙、青草沙工程的建成有利于继续维持北港这种发展态势,并使其在经过一段时间的调整后达到新的冲淤平衡。     

长江口深水航道海域悬浮泥沙光谱特性研究

 长江口深水航道治理和维护的核心问题为泥沙问题。对长江口深水航道 7 个浮标所在海域进行了不同浓度含沙水体的反射光谱测量,并且结合“长江口深水航道水文、泥沙、波浪自动遥测系统”遥测数据和野外现场取样数据,对其光谱特性进行了分析,发现这些海域悬浮泥沙的敏感波段在 730 ～ 930 nm 之间,并且 731 nm 附近的一阶微分与悬浮泥沙浓度相关性较好。在对其光谱特性进行分析的基础上,分别建立了悬浮泥沙光谱反射率、光谱反射率均值和反射率一阶微分的指数反演模型和二次反演模型,结果显示 900 nm 波长的指数模型可以较准确地定量反演出悬浮泥沙浓度。     

基于遥感的抚河尾闾及入鄱阳湖口演变分析

基于遥感和地理信息系统技术,以1973—2009年的鄱阳湖枯水期遥感影像作为主要数据源,利用影像分类原理提取抚河尾阎及入湖口的河道滩地信息,研究40年来河道滩地的演变规律,并分析引起形态变化的主要因素。具体为：通过定量和矢量叠加方法提取抚河尾闾河道及入湖口的平面形态特征,结果表明,抚河尾闾青岚湖入口处心洲扩,河道东移,河段滩地交替演变,部分河道顺直,入湖口具有河口淤高湖和岸线向湖中心推进的特点;演变受自然和人为因素的影响,其中河道采沙、航道疏浚、植树造林等人为活动影响更大。研究结果对抚河尾闾的河势控制、河道整治及岸线开发利用、生态环境保护提供技术支持。     

长江下游镇扬河段河道演变及整治研究

长江镇扬河段是长江下游变化最剧烈的河段之一,近百年来其河道变化主要表现在世业洲洲头的不断崩退、左汊的缓慢发展及汇流后的主流不断右移,六圩弯道凹凸岸互换后的凹岸持续崩坍及弯道向下游不断的发展,和畅洲汊道由多汊演变为鹅头型双汊河道后发生主、支汊易位及左汊的持续发展等。其演变过程颇为复杂,河道整治难度较大。通过分析镇扬河段的河势特点及近百年来河道的演变特点,结合已实施的整治工程,分析了该河段工程的整治效果,总结了工程的整治经验,并且针对目前河段存在的主要问题提出了整治建议。     

长江口九段沙近期演变及其对北槽航道回淤的影响

利用现场水文、泥沙以及水下地形观测资料,分析了近期九段沙的冲淤演变过程、机理及其对北槽航道回淤的影响。结果表明,近10年来九段沙总体呈现“长高不长大”的变化特点,即0m以上高滩淤涨明显,而2m和5m中低滩面变化不大。九段沙的淤高使得南导堤的挡沙功能减弱,一定的风浪条件下九段沙滩面相对较高浓度的含沙水体涨潮越堤进入北槽中段,增加了近期北槽航道回淤的泥沙来源。     

基于GIS的长江口北港冲淤演变及河道特征可视化分析

以1964 2002年多幅不同年代的长江口北 港海图为基础资料,利用GIS和DEM相结合的方法,并借助于三维河道冲淤演变立体图和冲淤 量数据,分析了北港的冲淤演变和河道特征演变。结果表明：1964 2002年,北 港河段整体表现为冲刷,泥沙冲刷量为3.775亿t;在38年里北港河道的断面形态经历了 从两槽一脊向三槽两脊以及三沙四沟的复杂演变。研究方法可在今后河势分析、河道整治研究中加以应用。