汊道悬移质分沙的模型

本文引进由分汊河道分流比决定的当量水深作为引水深,同时提出了在分汊前干流断面上引水面积的形态.根据流速及含沙量沿垂线分布,求出了悬移质分组泥沙分沙比与分流比的关系,以及全沙含沙量和级配等.由这个分沙模型得到的理论结果与长江分汊河道及荆江人工裁弯的资料均能符合.并且与几何引水深决定的结果也是一致的.     

三峡库区蓄水初期连续弯道淤积特性探讨

三峡水库蓄水运行以后,库水位抬高,流速降低,库区河段内的水流特性发生改变,库区呈现累积性淤积态势。从库区泥沙淤积分布来看,淤积主要发生在弯道河段,特别是连续弯曲河段淤积强度较大。针对库区连续弯曲河道特点并结合实测断面地形资料,采用Fluent软件进行了三维水流数值模拟,结果表明,连续弯道主流"走直",环流将主流区所挟带的细颗粒泥沙从中剥离,并随环流运动,泥沙会被挟带至弯道凸岸下游一侧的缓流区落淤。     

外洪含沙量对干渠泥沙淤积影响研究

外来洪水汇入干渠产生的泥沙淤积会减弱渠道过流能力,导致水体溢顶漫堤,严重影响堤岸边坡的稳定性。通过物理模型试验研究外洪含沙量对干渠内断面流速横向分布、流速垂向分布、泥沙淤积过程及淤积形态的影响规律。结果表明：干渠中间位置受外洪和渠道边壁阻力的影响较小,其流速较大,洪口附近和渠道边壁处流速较小;在一定水深范围内流速随水深减小而增大,靠近水面时流速减小;外洪含沙量越大,泥沙淤积厚度越大,泥沙淤积起始位置和最大泥沙淤积厚度出现位置越靠近干渠上游。     

黄河各冲积性河道输沙能力分析

利用实测资料,从泥沙组成、主槽流速、河道比降、断面形态等方面对宁蒙河道、小北干流河道、黄河下游河道、渭河下游河道的输沙能力进行了分析。结果表明:宁蒙河道比降最小、流速低、泥沙颗粒较粗、沉降速度大,是河道输沙能力小于其他冲积性河道的重要原因;北干流河段比降大、流速大但是泥沙颗粒较粗,特别是宽浅的断面形态直接影响着河道的输沙能力;下游河道尽管河道宽浅,但是泥沙颗粒较细,特别是大流量以及高流速决定了河道的输沙能力较大;渭河下游泥沙颗粒最细,沉降速度最小,窄深的断面形态决定了该河道具有极强的输沙能力。     

塔里木河干流治理工程实施后泥沙冲淤演变分析

文章对塔里木河干流治理河段来水来沙、风积沙和大断面等实测资料进行整理分析,并运用沙量平衡法和断面法进行了塔河干流治理河段冲淤量的计算,并总结了塔河干流主要支流水沙变化特征及河道冲淤与河势变化的关系与特点,进而对塔河干流治理河段纵横断面丰枯水系列对河道形态的影响、水力学关系等进行分析。结果表明,河段泥沙冲淤多年来基本保持平衡,主槽微冲现象显著,滩地微淤,其中新满其至大坝河道淤积强度小,微淤状态,阿拉尔至新满其河段为游荡型河段,淤积现象更明显,应加强对塔河干流治理河段淤积观测,加速阿拉尔至新满其河段的综合治理。     

变动河床水文测验断面借用体系的适用性研究

为分析变动河床断面变化及其主要影响因素,快速获取河道断面过水面积,提高洪水过程流量测验的时效性,以黄河干流龙门、吴堡两站为研究对象,利用随机森林算法、水深代表垂线法等对洪水过程中的断面冲淤、形态变化与水位、流速及流速横向分布进行了回归分析,建立了洪水过程断面形态预测模型。以断面流速分布为参照,科学合理地预测过水断面水深及流速分布,快速计算实时流量,并构建了适用性较强的断面借用技术体系,有效提高了现代测验技术条件下流量测验的时效性。     

三峡水库蓄水后上下游河段水沙特性变化及影响因素分析

泥沙淤积问题是三峡工程的关键技术问题之一,关系着长江水资源的开发利用、生态环境保护、经济发展。基于2002-2016年期间,三峡水库上、下游设置的11所重要控制性水文站水文泥沙监测资料,深入系统地探讨水文泥沙参量的变化特征,进一步分析水文泥沙参量的相关性和三峡水库的冲淤特性,探究了泥沙特性变化的原因。研究结果表明:三峡水库自施工期蓄水、初期蓄水、试验性蓄水的整个过程,对三峡水库上下游河道的水沙特性影响较大。越靠近三峡大坝的河段,受三峡水库的影响越大;三峡水库抬高水位,导致上游大部分河道流速变小,河道过水断面和水动力条件发生改变,导致入库泥沙越来越少,越来越细;三峡水库上游长江干流和支流上修建的梯级电站拦蓄了大量的泥沙,年输沙量、年均含沙量、中值粒径、年输沙模数都显著降低。年径流量和输沙量、年均含沙量、年输沙模数在2004-2013年间具有较好的相关性,曲线变化规律类似,2013年后受三峡水库蓄水的影响,出现弱相关;年径流量能表征泥沙参量的变化特性;年输沙量和年均含沙量在2002-2016年间皆具有较好的相关性。2007年前三峡水库淤积量呈增长趋势,其后三峡水库泥沙淤积量逐渐降低。在水库冲淤和泥沙特性方面,汛期三峡水库水位对其影响较大;枯水期的高水位对其影响并不大。研究成果将为长江流域梯级电站和航道的规划设计、三峡水库的运行管理提供理论支撑。     

三峡水库淤积排沙及河型转化规律

三峡水库泥沙排沙在其论证和运行阶段一直是关注的热点问题。根据上游来水来沙、实测固定断面和河床质地取样等资料,分析了三峡水库运用以来进出库水沙变化、总体淤积和排沙规律、沿程淤积规律、河型转化规律等,并将初步设计论证研究成果与其他成果进行了对比分析。研究成果表明:三峡水库运用后,入库年径流量与建库前变化不大,但年输沙量锐减60%,来沙减少的趋势仍将持续;三峡水库平均年库容损失率为0.3%,在世界范围内是非常低的,可确保水库长期使用;三峡水库的年淤积量与入库沙量基本呈线性关系,汛期蓄水位越高则其斜率越大;三峡库尾河段总体呈冲刷状态,泥沙主要淤积在常年回水区,尤其在河道开阔断面;部分分汊河道发生了河型转化,淤积后河道总体朝单一、归顺方向发展。研究成果可为三峡水库运行管理和研究提供支撑,也为同类型水库决策提供参考。     

小浪底水库1999-2009年泥沙淤积分布特点

1999年10月至2009年10月,小浪底库区淤积量已达25.831亿m3,干流淤积形态仍为三角洲淤积,支流沟口淤积面随干流同步抬升.从高程分布看,泥沙淤积主要集中在160～235m高程,该区间占淤积总量的96.3％;从干支流分布看,主要集中在干流,占淤积总量的82.2％,支流泥沙淤积在沟口附近,主要为干流异重流倒灌;从淤积时段看,主要发生在汛期.对库区淤积分布特点进行分析,能够为今后库区运用调度方式提供一定的技术依据.     

长江中下游水沙与河床冲淤变化特性研究

利用长江干、支流水文和河道地形实测资料,研究了三峡工程运用前后坝下游水沙输移特性与河湖泥沙冲淤的时空格局和变化特征。结果表明：① 三峡工程建成运行后,长江中游洪峰流量减小,中水时间延长,汛后退水时间缩短,干流输沙量大幅减少,泥沙来源发生新变化,荆江三口分流分沙量继续减少;② 长江中游干流河势总体稳定,但河床沿程纵向冲刷强度与三峡水库运用前相比明显增大,且冲刷强度和发展速度均大于原预测值;③ 荆江三口洪道由蓄水前的淤积转为冲刷;④ 洞庭湖淤积速度大为减缓,鄱阳湖受河道采砂等影响,总体由淤积转为冲刷;⑤ 长江中游河、湖泥沙冲淤格局发生调整,三峡水库蓄水前长江中游河、湖呈淤积状态,蓄水后则呈冲刷状态。 