长江监利河段近期河道演变分析

监利河段地处荆江尾部,受洞庭湖来水顶托和江湖关系变化影响均较大,水文泥沙条件变化和河床演变较为剧烈,对防洪航运、堤防护岸、港口码头、农田建设等都带来深刻影响,是长江流域规划重点整治河段之一.依据河段来水来沙及边界条件,分析了监利河段主泓线、深泓纵剖面、岸线、洲滩及汊道、冲淤等变化规律,总结了该河段的演变特征,预测了监利河段的演变趋势.     

边界条件对荆江监利河段枯水河槽形态调整的影响

受三峡工程运用及洞庭湖出流顶托的影响,荆江监利河段的进口水沙过程及其出口侵蚀基准面发生改变,河床调整剧烈,枯水(5 000 m~3/s流量)期河槽形态发生变化,对航道条件产生了一定影响。基于监利河段实测水沙及断面地形资料,首先通过一维水动力学模型计算了该河段2002～2017年各固定断面的枯水河槽形态参数(枯水河槽面积、宽度、水深及宽深比),其次采用河段平均方法计算了监利河段尺度的枯水河槽特征值,最后建立了以上特征参数与上下游边界条件之间的综合关系。结果表明:(1)受大规模护岸及护滩工程控制,近期监利河段枯水河床调整以水深变化为主,2002～2017年河段尺度的水深累计增加了0.49 m,相应宽深比减小了8%,河床趋于窄深,航道条件整体改善;(2)在部分过渡段与急弯段(如大马洲及七弓岭河段),边滩冲刷剧烈,断面趋于宽浅,航道条件恶化;(3)枯水河槽形态调整受上下游边界条件的共同控制,其中河段枯水河槽水深、面积及宽深比与前5 a汛期平均水流冲刷强度(上边界条件)以及上下游水位差(下边界条件)密切相关。定量分析了在上下游边界条件共同作用下,近期监利河段枯水河槽调整过程及其对航道条件的影响,建立的经验公式可用于预测该河段枯水河槽形态的变化过程,研究成果有助于定量评估监利河段的航道条件。     

三峡工程运用初期监利河段河势变化预测

监利河段是下荆江变化最剧烈的河段之一,三峡工程运用后,下泄含沙量减小,该河段冲淤调整将更为明显.采用河道平面二维水沙数学模型,对监利河段在三峡工程蓄水运用初期可能产生的河床冲淤及河势变化进行了计算分析研究.结果表明:监利河段总体河势变化不大,但河床冲淤较为剧烈,断面冲深扩大,局部岸段和乌龟洲右缘部位崩退,乌龟洲左汊萎缩...     

长江佛耳岩河段河床演变特点分析

基于3个测次实测资料,对长江佛耳岩河段河床演变特点进行了分析,主要包括平面及纵、横断面的变化规律。结合三峡水库的调度及河段内小南海航电枢纽规划建设带来的河道水沙条件和边界条件的变化,对未来该河段的演变趋势进行了预估。分析认为,长江佛耳岩河段属于山区河流,受地质构造的影响,长期以来河床相对比较稳定;近年来,河段局部出现了一些调整,但变化幅度较小;由于佛耳岩河段位于三峡水库变动回水区末端,基本不受三峡水库的影响,河床泥沙冲淤变化仍遵循天然河道年内汛期淤积汛后冲刷、年际间冲淤基本平衡的规律,但受河段内规划的小南海航电枢纽建设的影响,后期该河段河势可能会出现一定调整。     

长江石首弯道段河道演变分析

长江石首弯道河段是下荆江变化最为剧烈的河段之一,附近有天星洲江心滩、五虎朝阳边滩、向家洲边滩、三合洲等,由于这些边滩及江心滩的冲淤、聚散,常导致主流迁徙不定。通过对本河段边界条件、来水来沙情况,以及对河段的岸线、深泓线、典型横断面的变化,河床纵向改变、江滩变化等情况来分析河道演变的过程,总结河道演变结果和未来河床冲淤趋势。     

三峡水库蓄水前后窑监河段年内河床演变分析

三峡水库蓄水后,窑监河段上游的来水来沙条件发生改变,使河床发生相应调整。三峡工程不仅引起该河段年际间水沙特征变化,含沙量显著减小,年内水沙过程也发生变化,表现为蓄水期流量减少,退水过程加快。根据现有实测地形数据,对三峡水库蓄水前后2002和2007年年内监利河段河床冲淤分布、横断面变化与航道条件进行了比较,并采用资料分析、数学模型等方法对航道条件变化的原因进行了分析。研究表明:三峡水库蓄水后,监利河段年内仍遵循蓄水前"涨淤落冲"的规律;汛期淤积强度较蓄水前减弱,汛后冲刷动力也有所减小,水沙不利年份时航道条件仍呈恶化态势。     

三峡水库运用后监利河段航道演变研究

监利河段是长江中游碍航水道之一,特别是三峡蓄水以来,碍航问题十分严重,本文建立监利河段平面二维水沙数学模型,并采用试验资料对该模型进行了检验.在此基础上,采用该模型计算了不同水沙组合条件下监利河段的河床演变趋势,结果表明,监利河段在自然条件下总体河势不会发生大的改变;乌龟夹将作为主汊长期存在,特别是三峡蓄水运用以后,乌龟夹的主汊地位将会进一步加强;随着三峡蓄水时间的推移,洲头心滩前缘冲刷,下侧淤积,滩体向左岸及下游延伸,乌龟洲洲头及右缘继续冲刷后退,浅滩的形势不会发生改变;乌龟夹口门处的浅区将继续存在,仍然是碍航的主要因素.最后,提出了相应的整治措施.     

长江干流中游九江河段河床演变分析

根据调查资料及实测水文河道资料，分析了河道历史演变及近代演变，结合九江河段的边界条件及河型，通过对河床平面、深泓线、横断面、深槽及洲滩变化的分析，得出了结论：由于加强了人工护岸工程，几十年来河势变化不大，河道处于相对稳定状态。这对九江市的防洪、航运、港口、码头、工农业、民用取水都非常有利。并指出九江河段河床演变不仅受上游河势影响，还受鄱阳湖水沙影响。为确保永安大堤的安全，需加强堤防的抗洪能力。     

佛山市顺德区容桂大桥桥址河段河床演变分析

对佛山市顺德区容桂大桥桥址河段1999-2009年实测资料在河段深泓线平面、纵向变化和典型横断面变化情况,以及河相关系变化等方面进行了分析,论述了河床冲淤变化,并对河床演变趋势进行了分析,提供建桥工程作为参考依据。     

黄河下游河道泥沙不均衡调整及其对水沙条件的响应北大核心CSCD

黄河下游河床调整主要取决于来水来沙条件和河床边界条件,水沙和边界条件又受到人类活动的影响。黄河下游河床演变极其复杂,河床纵横向冲淤调整不均衡特征明显,不均衡冲淤可能形成排洪“瓶颈”河段,危害河道防洪安全。针对河道不均衡调整现象,从不同河段河槽冲淤量、河槽横断面变化、水文站3 000 m^(3)/s同流量水位变化等方面,分析了各河段不同时期河道不均衡调整特征及河槽恢复水平,揭示了排洪“瓶颈”河段形成、发展及消失与水沙条件的关系。目前夹河滩以上河段的河槽基本恢复到1969年或1960年以来最好水平,夹河滩至高村河段恢复到1989年水平,高村至利津河段恢复到1985年水平。研究成果可为黄河下游水沙调控提供理论支撑。     

荆江窑监大河段河床演变关联性研究

为了弄清长江中游弯曲分汊河型与单一微弯河型演变的关联性,有必要开展荆江窑监大河段(由窑监河段和大马洲水道组成)河床演变的关联性研究。在分析窑监河段河床演变的基础上,研究了窑监大河段来水水沙条件和边界条件变化对河床演变的影响,重点探讨了窑监河段变化与大马洲水道主流、洲滩、航道条件变化的关联性。结果表明,在窑监河段河床变化的影响下,大马洲水道进口段弯曲狭窄,出口过渡段航道条件变差。     

控制性枢纽运用后青岩子河段冲淤变化分析

针对三峡水库运行以来,库区青岩子河段来水来沙条件和局部边界条件的变化,以及上游控制性工程运用对其冲淤变化规律和演变趋势的影响,利用实测资料分析青岩子河段在三峡水库运用以来的冲淤变化规律,并采用二维水沙数学模型对该河段控制性枢纽(三峡、溪洛渡、向家坝枢纽等)运用初期20 a(2008～2027年)的河床冲淤变化进行计算和演变趋势预浏分析.结果表明,控制性枢纽运用初期,青岩子河段淤积幅度较小,河床平面形态与建库前相比变化不大,总体河势未发生明显变化.     

清水冲刷条件下长江监利河道演变概化模型试验

监利河段是历史上长江中游航道重点维护的弯曲分汊型浅滩河段,也是三峡工程蓄水运用后最早受到影响的沙质浅滩河段之一。为定量分析该河段演变过程,通过建立概化模型,对清水冲刷条件下的河床变化及江心洲的稳定性进行了研究。结果表明,深泓线平面位置和纵剖面高程随水深和流量的变化关系明显;分流区以淤积为主,分汊区乌龟洲右缘冲刷较为严重,汇流区靠右岸淤积严重;乌龟洲总的演变变化趋势表现为冲刷后退。相关研究成果可为河段综合整治提供理论依据。     

监利水文站断面特性变化初步分析

研究断面特性变化规律是研究河道演变规律的基础,也是水文测验精度控制的重要内容。监利水文站位于监利河段,是长江中下游荆江河段的重要控制站,位于典型弯曲分汊河段——乌龟洲的上游。1998年乌龟洲河段主流移至右汊,2003年三峡水库蓄水,改变了上游来水来沙条件,对监利河段断面产生了一定影响。对1998～2016年监利水文站断面资料进行整理,分析探讨其变化特性,断面形态发生了一些变化。三峡水库蓄水以前,监利水文站断面呈缓慢淤积态势。三峡水库蓄水以后,断面呈逐步轻微冲刷态势,断面深泓位置未发生明显变化,深泓呈逐渐加深的趋势。     

“5.12”地震后通口河唐家山-邓家河段河道演变分析

“5.12”地震造成唐家山-邓家河段震后滑坡、泥石流等次生灾害频发,尤其是唐家山堰塞湖泄洪和“9.24”魏家沟泥石流进入河道,河道边界条件的改变使该河段河道发生了剧烈的演变.本文分析了唐家山-邓家河段的平面河势、纵向、河床组成上的变化情况,并预测了该河道未来的演变趋势.本文成果对震后该河段综合整治、科学规划及地震遗址保护具有一定的现实意义.     

长江宜昌—监利段河床冲淤对宜昌站水沙变化的响应

三峡水库蓄水运行以来宜昌站水沙条件发生了明显改变,驱动下游河床发生新一轮调整。采用回归分析、机理分析等方法,探究了三峡工程运行前后长江宜昌—沙市段及沙市—监利段河床冲淤变化对宜昌水沙站条件的响应规律。结果表明:宜昌—沙市段冲淤量与宜昌站水沙指标间的关联度强于沙市—监利段且前者关联度随时间增强;研究河段月尺度河床演变对宜昌站水沙条件不存在明显的滞后响应;基于宜昌站月均流量分别构建的两个河段冲淤量回归模型可较好反映河床冲淤变化;根据所构建模型的模拟,三峡工程运行前宜昌—沙市段呈“小水小冲、大水大淤”的冲淤格局,冲淤转换临界宜昌站流量约为23 500 m3/s,三峡水库蓄水后该河段全面冲刷,呈“小水小冲、大水大冲”,但随着床沙粗化冲刷量有所下降;三峡水库蓄水前沙市—监利段亦呈“小水小冲,大水大淤”的冲淤格局,冲淤转换临界宜昌站流量约为22 500 m3/s,且同流量下的淤积量大于宜昌—沙市段,三峡水库蓄水后宜昌站小水时该河段冲刷量略大于上游河段,但宜昌站大水时该河段冲刷量明显更小。     

长江中游武汉河段近期河道演变分析

武汉河段为长江中下游16个第一类重点整治河段之一。根据近年来实测的长江武汉河段地形图,从来水来沙条件、深泓平面、洲滩变化、深槽变化、横断面变化等方面,系统分析了武汉河段的变化,总结了该河段的演变特征。结果表明:(1)该河段河势相对稳定,冲淤变幅小;天兴洲下段有所冲刷,主要与上游来水来沙条件和河道边界条件有关。(2)由于沿岸有多处节点控制,两岸的崩岸险工段均已实施护岸工程,岸线基本稳定;白沙洲汊道分流分沙比相对稳定,没有单向变化的趋势,但洲滩仍将随不同水文年的来水来沙条件变化而发生相应冲淤变化。     

长江中游水流动力轴线摆动规律初步研究

水流动力轴线受河段水流条件和河床边界条件的共同作用,是影响河床冲淤变化的主要动力因素。本文在对水流动力轴线影响因素分析的基础上,提出了描述主流摆动的定量指标,对长江中游河段水流动力轴线摆动的特点进行了深入分析,在研究典型河床演变特点的基础上,揭示水流动力轴线摆动规律与河床演变的关联性     

黄河宁夏河段河道演变分析

通过对黄河宁夏河段河道演变的分析,研究了宁夏河段河道冲淤及河势变化情况。结果表明:1993—2009年,黄河宁夏段下河沿至青铜峡河段河道多年平均冲淤平衡,青铜峡至石嘴山河段河道呈淤积状态。宁夏河段河道的冲淤变化主要取决于来水来沙条件,1986年以后汛期水少沙多,泥沙全部淤积在河道主河槽内,主槽淤积萎缩,中小洪水水位明显抬高。宁夏峡谷河段及卵石河床冲淤变化及主流摆幅较小,其余河段河床冲淤变化及主流摆幅较大。河道整治工程的实施对控制河势变化有积极作用。黄河宁夏段水沙条件、河道边界条件及河床质地是影响河道演变的本质原因。     

三峡水库蓄水后长江中游河床粗化及含沙量恢复特性分析

三峡水库蓄水后清水下泄,长江中游含沙量将长期处于严重不饱和状态,水流含沙量沿程恢复将会引起长江中游河道长距离冲刷。根据三峡水库蓄水以来实测资料,分析了长江中游河段河床粗化与月均含沙量恢复的特性。结果表明:三峡水库蓄水运用以来,宜昌-枝城河段床沙粗化明显,河床已基本以卵石为主;枝城-监利河段河床粗化较为明显;监利-螺山河段、螺山-汉口河段河床有一定程度粗化。三峡水库蓄水运用后,d0.125 mm粒径沙量在长江中游沿程恢复缓慢且恢复程度远小于蓄水运用前,d0.125 mm粒径沙量在宜昌-监利河段恢复速率较快,且在监利站附近该粒径含沙量基本恢复饱和。宜昌-监利河段月平均含沙量恢复达到最大值,监利-螺山河段月平均含沙量以减小为主,而螺山-汉口河段月平均含沙量变化不明显。研究成果为将来水库下游不平衡输沙的深入研究提供了参考。