长江荆江河段1998年洪水分析

1998年长江大洪水以其峰高峰频量大，高洪水位持续时间长，影响范围广等特点而引世人瞩目。万里长江，险在荆江。1998年长江抗洪抢险的主战场就摆在荆江。7～8月，荆江干流枝江马家站至城陵矶，以及荆南三口各站。一再刷新历史最高洪水位记录，但最大洪峰流量和最大30d洪量与1954年对比，总体上要小，在20世纪所发生的3次全流域性大洪水（1931、1954年和1998年）中列第2位。由于荆南三口入湖洪道持续淤积，分流分沙逐年减少，下荆江水量沙量呈明显增大趋势。1998年大洪水对荆江河势的影响表现为：整体稳定，局部河势调整异常剧烈；上荆江河床冲淤以冲槽为主要特征，下荆江河床冲淤则主要表现为冲槽淤滩。     

三峡工程蓄水运用后长江中游河道演变初步研究

三峡工程是长江流域治理开发的关键性工程。本文在分析三峡工程蓄水运用以来坝下游水沙特性变化的基础上,采用长江中游宜昌至湖口多年的实测地形资料,对建库前后该河段的泥沙冲淤变化及河势演变特点进行了深入的探讨。研究表明:三峡工程蓄水运用以来,坝下游输沙量大幅减小,荆江三口分流分沙特性尚未发生明显变化,长江与洞庭湖的关系进一步调整;坝下游河势总体稳定,但河床冲刷强度加剧,并由蓄水前的冲槽淤滩转变为滩槽均冲。宜昌至枝城河段河床纵向冲刷明显、洲滩面积萎缩、床沙明显粗化;荆江河床冲刷下切,河床形态逐渐向窄深形式发展;城陵矶至湖口河段部分弯道段主泓横向摆动、凹岸崩塌,分汊段主泓摆动不定,滩槽冲淤交替仍较为频繁。     

荆江门弯道近期滩槽演变特点及影响因素分析

三峡水库运用改变了下泄水沙条件,坝下游弯曲河型均呈现“凸冲凹淤”演变规律,以致碍航问题日益突出。为研究弯曲河型滩槽演变特点及其成因,以下荆江河段荆江门弯道为例,利用三峡蓄水后近15 a实测地形资料,采用逻辑推理及统计分析方法分析其影响因素并预测了航道变化趋势。结果表明:三峡工程运用后,凸岸边滩年际间呈持续冲刷趋势,冲刷位置不断下移导致河段展宽引起航道条件恶化;在平滩流量(20 000~25 000 m³/s)持续时间＞15 d的年份,凸岸边滩冲刷后退,反之淤长;冲淤幅度与年均来沙量,尤其细沙(d≤0.125 mm)含量密切相关,基本呈同步变化趋势;荆江一期工程实施后,在当前水沙条件下凸岸边滩会继续受冲,形成枯水双槽,航道条件将恶化。水沙过程的改变是弯曲河型滩槽演变的主要原因,遇大水且来沙量较少的年份,荆江门河段很可能出浅碍航,这可为下荆江弯曲河段航道治理提供一定的参考价值。     

近期长江荆江河段河道演变对防洪影响的研究

由于受河床边界、水沙条件变化、江湖关系调整和人类活动等因素影响,近10a来,特别是1998年长江大洪水后,尽管荆江河段河势总体基本稳定,但局部河段河势发生了较大调整,河道演变较为剧烈.主要表现为重点河段主支汊易位、水流顶冲点上提或下移、洲滩及河道冲淤等,对护岸工程、堤防及下游河势等产生了一定影响.根据大量水文泥沙原型观测资料,探讨荆江河道演变规律,并针对河道演变对防洪的影响进行了初步研究,可为长江荆江河段河道整治提供参考.     

三峡工程运用后荆江不同河型河道演变分析

利用三峡工程运用以来实测水沙和地形资料,分析荆江河道分汊、弯曲、顺直等河型调整的规律,并对其变化原因进行探讨.三峡工程运用以后,分汊型河道变化主要表现为凸岸支汊发展;弯曲型河道演变特点为凹岸深槽淤积,凸岸边滩冲刷,断面形态由偏“V”单槽向“W”型双槽转化;顺直型河道变化特点是两岸交错边滩冲刷,深槽淤积,河道断面向宽平方向发展,深泓年内变化频繁.从水流能量的角度,探讨了荆江不同河型河道调整的原因.由于三峡工程运用后荆江特别是下荆江河段水流输沙所需要的弯曲度明显较建库前小,因此弯曲河段凸岸边滩冲刷以减小水流弯曲度,是响应上游水沙变化的重要方式.     

三峡水库运用以来大马洲水道演变特性及对航道条件的影响

大马洲水道为荆江典型的单一顺直微弯河段,三峡水库蓄水以来该河段局部区域发生一定调整,航道条件也有向不利方向转化的趋势。根据三峡水库蓄水前后的水文及地形资料分析表明,该河段近期内将不会发生大的河势变化,主要表现为局部区域滩槽格局的调整;汛末退水加快,枯期流量有所增加,对滩槽的稳定性构成影响;未来一段时期河道滩槽变化将继续呈现滩冲槽淤的规律,河道沿程将发生不同程度的展宽,河床将向较宽平的"U"河道发展,过渡段主流摆动幅度和频率都将增大;航道条件虽然从长期来看有逐渐向好的趋势,但期间局部航道条件也将不稳定甚至恶化。     

长江宜昌至汉口河段水沙变化初步分析

对长江上游水沙变化、中游干流河道泥沙冲淤变化以及两者之间的响应关系进行了分析研究.与1990年前相比,1991～2000年长江上游径流量变化不大,但输沙量减小明显,宜昌站年均输沙量减少约1亿t,减幅约20%;1966～1998年长江中游宜昌至汉口河段枯水河槽冲刷泥沙约3.67亿m3,宜昌至城陵矶段以枯水河槽冲刷为主,河床下切明显,城陵矶至汉口段则河床滩槽均淤,但以淤高水洲滩为主.荆江河段泥沙冲淤量与宜昌站水沙作用强度∏=Q2×T/S呈较为明显的正比关系.当宜昌站水沙作用强度在1.6×1010～1.2×1011时,宜昌至城陵矶河段泥沙冲淤基本平衡.当螺山站含沙量大于0.60 kg/m3时,城陵矾至汉口河段将发生淤积;当含沙量为0.50～0.60 kg/m3时,城陵矾至汉口河段冲淤基本平衡;当含沙量小于0.50 kg/m3时,城陵矶至汉口河段将发生冲刷.     

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.     

黄河下游漫滩洪水的淤滩刷槽作用

淤滩刷槽是指多沙河流发生漫滩洪水时出现的滩地淤积、主槽冲刷(或少淤)的现象,为多沙河流的主要特征之一。以黄河下游河道为对象,利用实测洪水资料,对漫滩洪水的滩槽水沙交换、主槽断面形态改善及其对滩槽冲淤的影响进行了研究。滩槽水沙交换及其引起的主槽断面形态改善是造成漫滩洪水淤滩刷槽的主要原因。淤滩刷槽可减少河道的总淤积量,并可改善河道的横断面形态。当漫滩洪水来沙系数小于0.012 kg·s/m~6及洪水漫滩系数大于1.5时,淤滩刷槽作用明显。为减少主槽及河道的淤积,其可作为漫滩洪水调度的调控指标。     

长江沙市河段近期河道演变分析

沙市河段是上荆江河势较为复杂的河段之一,也是航道治理的重点河段之一。根据三峡水库蓄水以来沙市河段实测地形资料以及沙市水文站的实测水文资料,从来水来沙、深泓平面、洲滩、深槽以及横断面变化等方面系统分析了沙市河段的近期河道演变特性。结果表明:(1)三峡水库蓄水后,沙市河段整体呈现冲刷的趋势,深泓平面摆动集中在分汊段,沿程洲滩冲刷萎缩,横断面冲淤时有发生,20 m深槽冲刷发展,接近贯通。(2)受到沿程护岸工程以及洲滩守护工程等的影响,该河段总体河势基本稳定,但局部河段内仍会有所调整。(3)河段尚未达到冲淤平衡,未来一段时间内,河段仍将以冲刷为主,若无人工干预,滩槽演变趋势将延续近期的变化,由此对防洪、航运等方面带来的影响值得关注。     

长江中下游河道崩岸整治及河势控制对策

长江中下游干流河道主长1 893 km，由于河道冲淤变化、堤防长年失修、以及上游建库拦沙作用等影响，导致河势变化复杂、局部河段崩岸严重、航道淤积阻塞等问题，对中下游防洪与航道安全以及沿岸经济社会发展造成严重的不利影响。1998年大洪水过后，由国家投资完成了以堤防加固为主的护岸工程建设，但由于规划中的后续综合整治工程尚未实施，不利于中下游河道综合治理工程总体效益的发挥。同时，受三峡等上游水库拦沙造成的清水下泄引起的河道冲刷与江湖水沙变化关系的影响，亟待加快后续规划项目的实施，通过加强工程措施与非工程措施，确保长江中下游河势稳定、防洪与航运安全，以及沿江地区经济社会的可持续发展。     

汶川地震对震区河流演化的影响

5.12汶川地震,不仅直接影响灾区河流的河道,并诱发了大量崩塌、滑坡、泥石流、堰塞湖等次生山地灾害,这些山地灾害的产生和发展将对震区河流的演化产生深远影响。因此,对震后山区河流河道演化规律和发展趋势进行准确的分析和预测,是震区河道修复及震后恢复重建的关键。结合野外考察资料,分别从河型、纵断面、横断面3方面分析了震区河流的演化特点。分析结果表明:河床剧烈抬升引起河型游荡分汊,两岸频发的山地灾害挤压河道;高强度山洪冲刷河床及岸滩并展宽河道,泥沙的淤积也可束窄河道;河流纵断面总体淤高,但纵断面结构渐趋稳定,大石块多且上游来水来沙丰富的河段会逐渐发育成阶梯状结构,而以淤积为主的河段,由于山洪冲刷会形成下凹型纵断面,并逐渐向直线型纵断面发展。     

三峡水库运用后连续急弯河道冲淤特性分析

为探究三峡水库运用后下游连续急弯河道的冲淤调整规律,根据七弓岭、观音洲河段实测地形资料和水文资料,研究了水沙变异条件下河势变化和冲淤特性。研究发现:①三峡水库受上游水库调蓄作用,上游来沙量大量减少,上游来水基本处于清水状态;径流量重分配,枯水期流量增加,汛期洪峰削减。②三峡水库运行后,七弓岭、观音洲上下2个急弯河段首先冲刷,然后转变为“上冲下淤”的相反的冲淤性质,后又恢复为同时冲刷的状态;年内表现为枯水期冲刷,汛期淤积,上下弯道总是表现出相反的冲淤形态,即枯水期“上淤下冲”,汛期“上冲下淤”。③三峡水库运行后,七弓岭急弯河道趋向窄深,观音洲急弯河道则以展宽为主,弯道段与过渡段冲淤表现相反。研究结果以期完善弯曲河道的演变理论,并对下荆江河床演变预测、河道整治及河道保护工作提供技术支撑。     

新水沙情势下长江中下游干流岸线保护研究——以扬中市2017年江堤崩岸治理为例

近十几年来随着水沙情势的显著变化,长江中下游干流崩岸险情频发,加强崩岸治理和岸线保护是沿江防洪安全和经济发展的重要保障。在梳理三峡水库蓄水以来坝下游水沙情势变化、河道冲刷和崩岸情况的基础上,以2017年11月江苏省扬中市江堤崩岸为例,分析崩岸段近期河道演变特征和地勘资料,认为河槽持续冲刷下切贴岸及二元土质结构河岸是崩塌的主要原因,而2016~2017年连续大洪水加了快崩岸的发生。崩岸发生后立即实施了窝塘抢护并修筑临时挡水子堤,随后实施完成干堤复建和窝塘上下游岸线守护工程,实现了2018年成功度汛。此次崩岸的特点和原因在长江中下游较为典型,对崩岸治理与岸线保护具有启示作用。     

荆江河段崩岸机理及多尺度模拟方法

三峡工程运用后,进入荆江河段的水沙条件大幅度改变,导致近期崩岸频繁发生,影响局部河段的河势稳定及河道防洪安全。荆江段河岸组成一般为上层黏性土、下层沙土的二元结构,在近岸水流冲刷及河道水位涨落过程中受多种因素作用而发生崩塌。以往崩岸模拟考虑因素少,且相关参数难以量化确定。将河流动力学与土力学结合,提出了荆江段河岸土体物理特性与抗剪、抗冲及抗拉强度三大力学特性的量化指标,建立了上、下荆江二元结构河岸稳定性的计算方法,揭示了坡脚冲刷、潜水位变化等因素对岸坡稳定性的影响;提出了河岸崩退过程的多尺度模拟方法,将崩岸力学模型与水沙数学模型耦合,不仅能模拟河道内水沙输移及床面冲淤过程,而且还能模拟不同二元结构河岸的崩退过程。将建立的模型应用于荆江河段典型断面、长河段及局部河段的崩岸过程模拟,计算结果与实测值总体符合较好。提出的多尺度模拟方法为荆江崩岸预测提供了理论与技术基础。     

下荆江监利河段近期河道演变与综合整治初探

 介绍了监利分汊弯道的情况,通过分析监利河段近百年历史演变规律和近期深泓、洲滩、汊道分流比和上游来水来沙等变化特点,论述了下荆江典型蜿蜒河道将被改造成限制性蜿蜒河道以及监利河道主流稳定在右汊(南汊)的现有条件。认为1998年批准的《长江中下游干流河道治理规划报告》提出的“监利弯道保持主流走左汊的分汊河段”的规划思想与目前的河势演变趋势冲突,并明确提出监利河段河势演变的趋势为主泓将较长时间稳定在右汊。提出监利河段的防洪规划、岸线利用和城区发展等综合整治初步设想,可较好地解决监利的水运交通和城区防洪等问题,为荆江河道的中远期综合治理奠定基础。     

黄河宁蒙河段冲淤演变特点及趋势分析

通过分析黄河宁蒙河段冲淤演变及河槽过洪能力变化,进一步认识宁蒙河段冲淤演变规律,并根据下河沿水文站设计水沙条件,估算宁蒙河段2020年、2030年的冲淤变化趋势。分析表明:近期宁蒙河段输沙能力降低,巴彦高勒、三湖河口、昭君坟断面平滩流量呈减小趋势,河道淤积加重,支流淤堵干流情况加重。根据下河沿设计水沙条件推算头道拐水沙量以及区间引沙量,采用沙量平衡法,考虑区间支流来沙、区间风沙入黄情况,预估下河沿～头道拐冲淤量,2020年水平,宁蒙河段年均淤积0.78亿t;2030年水平,宁蒙河段年均淤积0.80亿t。     

松滋河分流演变发展趋势

在简要统计分析长江来水来沙变化、荆江三口分流分沙衰减过程的基础上,着重研究论证了松滋河在三口分流中的地位、作用和演变发展趋势.分析论证结果表明,三口中的藕池河与虎渡河已处于快速衰亡状态,惟有松滋河,尤其是松滋河西支能够在较长时期保持较大分流量.该结论对于长江中游防洪规划续编,江湖关系调整设计,以及江湖综合治理措施等,既具有积极意义,又是基本依据.