荆江四口分流分沙的演变

本文根据大量水文资料和河道观测成果,对荆江四口分流分沙的形成和变化进行了分析与计算、并对变化原因进行了探讨。     

径流和潮流共同作用下的福姜沙河段分流分沙不平衡性

分流分沙比是研究分汊河段的一个重要指标。通过收集和分析2012—2019年长江口福姜沙河段实测水文资料,并采用了三维潮流泥沙数学模型ECOM-Sed对分流分沙进行计算研究。结果表明：上游径流增加或下游潮差减小均会导致福北水道的分流分沙不平衡度增加,航道的维护量和分流分沙不平衡度呈正相关性。福北水道仅有约30%的流量难以输移40%沙量,这种分流分沙比的不平衡性会导致福北水道航道严重淤积。根据研究成果,可在福姜沙目前的三座丁坝上实施加长或加高等工程措施,以降低福北水道的分流分沙不平衡性来减少福北航道的淤积量。     

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.     

河道分流分沙计算模式研究进展

根据分流河道的水沙特性,对现有的分流分沙计算模式进行了分类。总结河道分流分沙计算模式在国内外研究发展的现状并进行了简要的分析评论,指出计算模式的发展在充分考虑分流口口门附近水流结构和含沙量沿垂线分布等特性的前提下,还应借助原型资料与理论分析、室内试验及数值模拟等多种手段综合研究分流河道分流分沙的变化规律,才能为分流河道的合理整治提供科学的依据。最后就分流分沙计算模式研究的几个亟待深入的课题略陈管见。     

双进口双出口低水头水利枢纽分水分沙研究

结合实际工程对双进口双出口低水头水利枢纽的分水分沙进行了研究。通过对不同的来水来沙组合及不同的分流情况,探讨了枢纽的分水分沙关系。此外,还对采取修建导沙坎、排沙闸工程措施后对分水分沙的影响进行了研究。     

汊道悬移质分沙模型

本文在考虑了分汊河道分流时横向环流作用的基础上，求出了汊道悬移质分组泥沙分沙比与分流比、分汊口附近地形的关系，以及全沙含沙量和级配等，应用该模型对荆江分流道以及长江上的一些分汊河道作了定性分析和验证计算，并与用其它模型计算的结果作了对比分析，本模型计算结果符合更好。     

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。     

荆江三口分流分沙变化研究

荆江三口是联系长江与洞庭湖的纽带,其分流分沙的变化反映了江湖水沙的变化.本文通过实测资料分析了近年来荆江与洞庭湖水沙输移变化规律及其变化原因;采用一维河网数学模型定量给出各因素对三口分流变化的影响.结果表明,受自然因素和人为因素的影响,荆江-洞庭湖江湖水沙输移有了较大调整变化,主要表现为三口分流分沙大幅度减小,干流水沙输移增加;江湖关系变化的主要因素是三口分流道的淤积萎缩和荆江裁弯.这些变化将影响整个长江中游防洪形势,且随三峡工程运行作进一步调整.     

感潮分汊河道平均分流、分沙比确定方法探讨

在感潮河段,汊道分流、分沙比随涨落潮过程的变化而变化,进行全潮施测较为困难。基于镇扬河段和畅洲汊道、扬中河段太平洲汊道的两次全潮水文测验,探讨了汊道平均分流、分沙比的确定方法。结果表明：涨潮过程中,分流、分沙比变化主要受涨潮流影响,变幅较大,且在高高潮前约2 h,主汊涨潮分流比、分沙比达全潮最大;落潮期间,分流、分沙比变化主要受主、支汊河道阻力对比影响,变幅较小;落潮流对分汊河道河床演变产生主要影响,故可用落潮平均分流比来代表汊道平均分流比。研究结果可为感潮汊道分流比、分沙比测验提供技术支持。     

侵占滩涂对“葫芦”河段的行洪影响

针对概化的"葫芦"区河段,采用概化非恒定流,模拟了不同规模"葫芦"区的河道行洪情况,探究了"葫芦"河段滩区规模对其河道行洪影响。模拟结果表明:(1)"葫芦"区对其进(出)口起到引流减阻作用(坦化作用),对河道起到明显调蓄作用,河道拓宽比为0.30时效果最为显著;(2)"葫芦"区滩区分流能力随着河道拓展宽度的增加而增强,沿程先增大后减小,且随着流量增加滩区分流比最大值断面向下游推移。总体来看,涨水时,滩区分流比减小;落水时,滩区分流比增加,且较断面流量过程有一定相位延迟;(3)河道拓宽比0.30可作为一般河道"葫芦"区保留宽度的下限,河道"葫芦"区的实际保留宽度需视情况具体分析。     

宁蒙河段水沙变化数值模拟及灌区引水对河道水沙变化的影响

利用非恒定水动力学水流泥沙方程,建立了黄河下河沿～头道拐河段一维水沙输移数学模型,分别采用1997-2002年和2003-2006年的黄河水文、泥沙等资料对模型进行了率定和验证;运用该模型模拟计算了1997-2006年宁蒙灌区引水对河道水沙变化的影响,分析认为:宁蒙灌区每引水1亿m3,头道拐断面相应径流减少量0.69亿m3,每净引水1亿m3头道拐断面径流则减少1.02亿m3;相应输沙减少量分别为40.9万t和60.7万t;河道淤积变化量1 432万t。汛期引水对河道输沙变化的影响大于对径流变化的影响,汛期引水引起的头道拐断面径流减少量占引水期径流减少总量的50%,而相应的输沙减少量则占输沙减少总量的73%。     

长江下游近河口段一维水沙数值模拟

长江下游大通以下河道宽阔、支汉众多，同时受径流、潮流双重作用，水沙运动非恒定性强．基于以上特点，建立了长江下游大通至徐六径具有河网特点的一维非恒定流悬沙数学模型．经验证，模型能够反映径流、潮流双重来流、来沙条件下本河段内的冲淤．     

分汊河道分流比估算方法

利用冲淤平衡的多分汊河道各分汊含沙量基本相等和冲积分汊河流在分汊口两支汊水流满足动量守恒条件的特点,推导出2种计算分汊河道分流比的简便方法,即等含沙量法和动量平衡法。利用珠江河网共8处的分汊口分流资料进行验证,结果表明,与实际分流比相比,等含沙量法计算的分流比平均相对误差为21%,动量平衡法计算的分流比平均相对误差为6.4%,认为所提出的等含沙量法和动量平衡法适用于分汊河道分流比的估算。     

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。     

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。     

长江口北支近期水流泥沙输移及含盐度的变化特性

为了保障长江口北支的航运功能,满足沿江两岸引排水需求,对20世纪70年代以来长江口水文观测资料进行分析.结果表明:近期北支分流比持续减少,涨潮分流比大于落潮;洪、枯季涨落潮分沙比呈减小之势,且均大于相应的分流比.近年来,泥沙倒灌南支现象有所减弱;北支河段受径流影响逐渐减小,主要受潮流作用影响,但随着下段喇叭口逐渐收缩,...