长江镇扬河段世业洲右汊河床稳定性研究

基于实测数据,分析了镇扬河段世业洲右汊历年来水来沙特点,研究了镇江港码头工程附近河道河床近年来的冲淤变化。结果表明,世业洲汊道河段多年来一直维持相对稳定的河势,河道深泓走向和滩槽位置相对稳定;镇江港码头位于世业洲右汊凹岸,近岸动力较强;多年来滩槽位置相对稳定,深泓线和深槽靠近右岸;虽然近几年右汊左岸边滩变化较大,但深槽位置较稳定,前沿水深一直保持在-13.0m左右,无需开挖即可满足船舶停靠的要求,-10m水深的河宽多年来一直稳定在600m以上,具有良好的水域条件。     

三峡水库修建后长江中游城陵矶至九江河道冲淤变化研究

长江中游城陵矶至九江河段为典型分汊河道,分析该河段在三峡工程蓄水后的冲淤变化,对预测该河段河床演变发展有重要意义。根据2003~2016年城陵矶-九江河段实测水文地形等原型观测资料及冲淤量计算成果,对河道冲淤量、冲淤强度、河床冲淤分布和冲刷形态变化等方面从沿时和沿程上进行全面分析,发现河段整体呈持续冲刷态势,近年来冲刷强度显著增强,冲刷主要部位在枯水河槽,冲刷形式以深泓纵向下切为主,沿程以西塞山为界,上段整体表现为"槽冲滩淤",下段表现为"滩槽均冲"。     

三峡常年库区典型弯曲分汊河道演变特性分析

皇华城河道为三峡常年库区典型的弯曲分汊河道,在三峡成库后"蓄清排浑"模式影响下,该河道淤积强度大、迅速,且已造成航槽易位和摆动,航道条件极其不稳。依据皇华城河道实测地形、来水来沙资料,分析了河段泥沙冲淤特性、典型断面淤积变化、深泓线变化和通航影响,初步预测了该河道的通航状况和演变趋势。结果表明,皇华城河道存在细沙累积性淤积,淤积速度、厚度、范围均较大的特点,且主要淤积部位较为固定,淤积范围有上延趋势;河道左汊深泓年际间发生淤积变化,导致深泓线逐渐从左汊摆动至右汊。     

长江下游和畅洲水道滩槽演变及引流塑槽机制研究

人类活动改变了河流地貌系统的自然演变进程,其中河道与航道治理工程是河流保护及水深资源高效利用的主要措施,其滩槽形态完整性及引流塑槽功能的实现为重要目标。基于长江下游和畅洲水道实测水文、河床地形等资料,分析了1960～2019年实测水文泥沙、河床滩槽变化。结果表明,1960～2019年期间和畅洲汊道完成了两次完整的交替过程,镇扬河段二期整治工程中左汊潜坝的实施基本稳定了汊道分流关系,南京以下12.5 m深水航道二期工程后同流量对应的右汊分流比增加10%,即航道工程发挥了引流功能;2017～2019年与2010～2016年相比,和畅洲右汊分流比在25%～35%区间内对应的右汊河槽容积增加1 043×10⁴～1 343×10⁴m³,航道工程发挥了引流塑槽功能;南京以下12.5 m深水航道二期工程实施以来,和畅洲右汊航道条件显著改善,12.5 m槽宽度大于250 m,实现了工程的预期目标;航道宽度为350 m时,和畅洲右汊水深不足12.5 m的长度为减少态势,具备航道尺度进一步提升的基础。     

韩江三河坝—高陂枢纽段河床演变及航道治理效果研究

以韩江中游三河坝—高陂枢纽河段为例,在分析2002～2017年实测枯水河槽冲淤、航道条件及水沙条件基础上,利用平面二维水沙数学模型计算手段,计算确定了通航设计水位、航道整治工程的初步效果。研究结果表明,2002～2017年期间,三河坝—高陂枢纽河段枯水河槽由淤积逐渐转为冲刷,深泓平均下切1.92m,2015～2017年与2008～2015年相比,枯水河槽冲刷强度有所放缓;确定了三河坝—高陂枢纽段最低、最高通航水位;核查最低通航设计水位下2.5、3.0m的航道水深,三河坝—高陂枢纽河段无碍航浅点;在航道尺度提升中,现状地形满足航道尺度提升的水深要求,航宽仍需进一步增加,主要通过拆除部分已建丁坝来实现增加航宽的目的,丁坝拆除工程实施后航槽内的最大、最小流速略有减小,航道水深仍满足规划目标要求。     

长江下游土桥分汊水道分流比的影响因素及发展趋势

鉴于土桥水道分流比变化直接关系到其水道的航道条件,以1959~2012年的实测地形、水文以及大通水文站来流资料为基础,基于主流摆动理论,分析了长江下游土桥分汊水道分流比的影响因素,并预测了其未来的发展趋势。结果表明,流量过程变化是土桥水道分流比变化的主要因素,即土桥水道冲刷动力最大区域随流量增大向左摆动,流量小于20 000m3/s的持续时间越长,越利于右汊的冲刷发展及右汊分流比的提升,流量大于40 000m3/s的持续时间越长,越利于左汊的冲刷发展及左汊分流比的提升。三峡水库蓄水后来流消峰补枯的变化特点将更加明显,土桥水道右汊将持续冲刷,而左汊分流比将继续下降。     

广州南沙凤凰一桥建设对河道防洪影响分析

以西北江河道地形资料、工程附近河段水下地形图、工程平面布置图及相关的水文数据等为依据 ,采用一、二维水流数学模型研究南沙凤凰一桥建设对河道壅水、流速、流态等影响,并利用珠江三角 洲网河区一维水动力学模型计算桥梁工程建设前后河道不同设计频率下的设计洪潮水面线、汊道分流比 变化,利用二维水动力学模型计算各种水文组合下的桥梁工程建设前后河道流速、流态变化,进而分析 工程对河势稳定等影响。结果表明,桥梁工程建设对所在河道的整体河势影响较小。     

基于BP神经网络的黄河中上游河段不平衡水量预测

针对黄河水量统一调度工作中,中上游河段出现的水量不平衡问题,以刘家峡—头道拐河段为例,采用水量平衡公式计算1999~2012年刘家峡—头道拐河段的不平衡水量,并运用BP神经网络技术和方法研究了刘家峡—头道拐河段不平衡水量的变化规律,预测了刘家峡—头道拐河段的不平衡水量。结果表明,BP神经网络模型预测效果较好、精度较高。     

赣江尾闾河道枯水位变化与成因分析

赣江下游尾闾河道为多级汊道进入鄱阳湖,2000年来河道枯水水位下降明显,对河道防洪、航运、取水、生态环境等带来不利影响,依据赣江下游尾闾河道实测水文资料,采用有序聚类分析、Mann-Kendall非参数检验方法分析了赣江下游尾闾外洲、南昌、昌邑、吴城、滁槎、楼前与鄱阳湖湖区都昌站的枯水位变化特性。结果表明,赣江下游尾闾各站年最低水位突变发生在2005年;赣江主支各站年最低水位呈现显著下降趋势,2005~2014年都昌站年最低水位呈显著下降趋势,外洲站年最小流量变化不大。影响枯水位下降的主要因素是河床下切,鄱阳湖湖区水位下降对赣江尾闾河道枯水位有一定影响。     

三峡库区黄花城河段泥沙淤积情况的二维数值模拟

为准确反映三峡库区真实的泥沙淤积情况,以已有二维平面水沙模型为基础,考虑絮凝及床面泥沙固结后密度变化等因素,改进细沙冲淤判别标准,推导出泥沙运动及河床演变方程,将改进后的模型应用于三峡水库典型淤沙河段黄花城河段的泥沙冲淤变化模拟中,模型计算值与实测值对比结果表明,模型模拟精度较好,改进的泥沙模型可较真实地反映库区细沙的输移特性。在此基础上,利用该改进模型预测水库运行未来20年(2013~2032年)黄花城河段的演变趋势,发现主要淤积部位在左汊,且重点淤积部位逐渐向左汊出口转移,右汊淤积发展相对缓慢,该河段仍保持淤积状态,但整体淤积速率有所放缓。研究成果对于准确预判三峡库区的泥沙淤积状况意义重大。     

九段沙沙洲演变及其与水沙变化的响应关系

九段沙作为长江河口第三代冲积沙洲岛,自成为独立沙体以来,在各种河口水动力环境共同作用下地形不断发生变化。基于九段沙实测地形及卫星影像数据资料,通过相关软件分析了九段沙近期沙洲冲淤变化及地形演变,并研究了地形演变与水沙变化之间的响应关系。结果表明,1997~2008年受相关水利工程建设影响,0、-2m等深线沙体面积增加明显,-5m等深线沙体面积趋于稳定;同时,在陆海相互作用下,九段沙沙洲头部以冲刷为主,各年断面形态大致相似;沙洲中部各年淤积量逐步增大,特别是其尾部淤积尤为明显,断面形态有较大改变;沙洲尾端有冲刷趋势,这与沙洲尾端平面形态有关。但总体上,整个沙洲呈淤积大于冲刷趋势,其椭圆形态基本无变化;流域水沙变化与浅滩面积响应不明显,因而1997~2008年乃至其后一段时间内,长江口深水航道工程导堤阻流将是九段沙淤积响应的主要因素。     

利用MIKE21前后处理模块实现河床冲淤可视化分析

为实现河床冲淤变化的可视化分析,结合2008、2009及2011年闽江下游大目埕河段实测地形资料,介绍了利用MIKE21前后处理模块中地形网格生成、数据提取及网格面积计算等常规功能建立河段数字高程模型(DEM)及河床冲淤可视化、横断面自动提取及冲淤量计算的基本流程。大目埕河段冲淤分析结果表明,2008、2009、2011年该河段总体呈冲刷状态,仅在边滩零星部位出现淤积,全河段河床平均下切2.31m,冲刷总量为659.22×104 m3。该研究方法简单方便,冲淤分析结果直观,可有效应用到河道演变分析中。     

感潮河网区分汊河道险段成因试验研究

针对珠江三角洲受径潮动力双重作用、感潮河网区分汊河道险段成因较单一河道复杂的问题,选择典型分汊型险段,以动床物理模型试验为研究手段,在分析险段近期河床演变规律的基础上,研究了不同水文条件下分汊河道险段水动力特性和冲淤变化规律,探讨了险段变化成因。结果表明,分汊河道险段所在弯道水流特性明显,主流贴岸,易产生近岸冲刷,加之近期大洪水频发,是造成险段冲刷加剧的主要原因,而近期汊点分流变化,险段所在主干分流增强,加剧了险段冲刷;此外,感潮河网区受涨潮动力影响,枯水期支汊涨潮流顶托主汊,汊口水流动力减弱,有利于减缓汊口段险段的冲刷。     

长江中游窑监大河段演变机理及发展趋势

三峡水库蓄水后,长江中游窑监大河段总体河势变化不大,但局部滩槽调整形成了不利于航行的条件。在总结河床演变特点的基础上,深入分析了河床边界与水力输沙条件之间的相互作用,从水流动力特性角度揭示了河床演变的内在机理,在此基础上预测了河床演变趋势。     

乐山港一期工程通航水流条件及改善措施初探

乐山港一期工程位于岷江老木孔航电枢纽库区右岸,地处老江坝江心洲右汊出口附近。受分汊出口水流的影响,拟建港区存在斜流与回流,对船舶进港、出港、停泊、装卸作业及港池水深维护等有一定的影响。为弄清洲尾的通航水流条件,在物理模型试验的基础上结合天然实测资料,研究了老江坝分汊汇流区附近的水流条件,进而提出了改善其通航水流条件的优化布置方案。研究结果表明,调顺陆域岸线结合挖除洲尾的方法对改善分汊出口水流条件的效果较明显。