河道实测冲淤量不同计算方法结果比较分析

在生产实践中,采用不同计算方法得出的冲淤量结果往往差别很大,部分河段、部分时段甚至存在冲淤性质相反情况。采用大量的实测水沙、地形资料,运用断面地形法、网格地形法和输沙量平衡法3种方法计算了三峡水库蓄水后三峡坝下游宜昌至监利河段的实测河床冲淤量,对不同计算方法的计算结果和影响计算精度的因素进行了分析,运用非线性分形理论对河床起伏程度与断面代表性关系进行了研究。研究结果表明输沙量平衡法需对悬沙测验成果进行改正,并考虑泥沙测验定线误差、水量不平衡、河道采砂和分流洪道冲淤;断面地形法需在弯道、汊道、河道急剧放宽和束窄的局部河段布置相对较密的断面;网格地形法需选择适宜的插值方法,且网格尺寸不宜大于施测断面点间距。     

基于断面地形法和网格地形法的河道冲淤计算分析

河道的冲淤量及其分布是相关工程规划设计和防洪决策的基本依据,在生产实践中,冲淤计算一般是采用断面地形法。随着GIS技术的发展,三维表面的建模和表面分析已逐渐成熟,为推广网格地形法计算河槽冲淤量创造了条件。该文通过对比断面地形法、网格地形法两种方法计算的河道冲淤量,分析其误差来源及解决方法,评估其方法的适宜性和可靠性,得出GIS支持下的网格地形法计算河道冲淤可视化强,提高了效率和精度。     

SMS在河道冲淤分析中的应用

一、引言目前根据实测资料分析河道冲淤的途径主要有两种:一种是根据河道水下实测地形切割断面,按几何法(简称地形断面法)直接计算河道泥沙的冲淤体积,即由某一水位高程下的上、下断面过水面积计算断面间相应水位下的河道槽蓄量,对各计算断面间的河道槽蓄量累加,并由此计算全河段相应水位下的河道槽蓄量;     

淮河干流王家坝至正阳关段冲淤分析

根据1992年和1999年两次实测河道断面及地形资料,采用断面法计算了1992年～1999年间淮河中游王家坝至正阳关段冲淤量,并结合文献[1]中的计算成果分析了1971年～1999年王家坝至正阳关段冲淤变化及其成因.     

弯曲性河道断面布设对断面法冲淤成果的影响

河道冲淤量的计算通常有“断面比较法”(简称断面法)和“输沙平衡法”(简称沙量法)等。黄河下游艾山一利津河段为弯曲性河道，弯道段和浅滩段存在不同的冲淤特性，一般情况下，弯道段涨冲落淤，浅滩段涨淤落冲。由于测验断面布设于弯道河段的多于浅滩河段，因此在汛期一定的水沙条件下，造成计算冲淤量汛期和非汛期出现较大偏差。通过弯道段和浅滩段不同冲淤特性的分析，提出了在弯道段及过渡段布设数量相同的实测大断面、尽可能避开局部冲刷坑的影响、尽可能加密测验断面等断面布设原则。     

输沙量差法计算河道冲淤量的误差分析

输沙量差法是计算河道冲淤量的主要方法之一。分析了输沙量差法与断面法计算河道冲淤量结果之间的差异和采用输沙量差法计算河道冲淤量的误差来源,提出了计算河道冲淤量中误差和相对误差的表达式。结合黄河下游现行测量条件,指出：①河道输沙量测验的相对中误差为1．7％～2．5％,能满足了解河道输沙情况的要求;②一般情况下河道冲淤量的绝对值远小于输沙量,但其绝对误差又大于输沙量的测验误差,导致计算的河道冲淤量的相对误差较大;③河段冲淤量的相对误差随冲淤量的减少而增加,甚至出现实测的冲淤量小于其测量误差,导致冲淤量计算成果定性困难;④当河道内的冲刷量或淤积量占来沙量的比例较大时计算的冲淤量相对误差很小,但河段淤积率降低到一定程度时,冲淤量的相对误差迅速增大,甚至超过100％,此时采用输沙量差法计算的河道冲淤量无使用价值。     

基于断面法的长江分汊河道冲淤计算方法

长江河道槽蓄量、冲淤量计算是长江水文泥沙监测和河道演变分析研究工作信息化的重要基础。为了提高长江河道冲淤计算的准确性,在传统断面法计算的基础上,针对分汊河道平面形态,引入分汊河道分流比参数,提出了一种基于断面法的复杂河道冲淤计算方法。该方法通过组织管理长江河道水文断面数据,计算并引入分汊河道分流比,分别计算起止断面间的长江河道不同测次的河道槽蓄量、冲淤量。基于断面法,在长江水文泥沙管理信息系统GeoHydrology软件中实现了含有分汊河道的冲淤计算,可支持Excel表格方式的水文断面数据的处理和分析。结果表明:该方法对于具有分汊形态的长江河道冲淤计算是快捷和有效的,提高了长江复杂河道水文泥沙计算的准确性。     

断面法计算河道冲淤量方法中断面间距探讨

断面法计算河道冲淤量原理简单、程序简洁,是最常用也是最广泛使用的方法之一,但重要计算参数"断面间距"不论从定义或是量算尚无统一标准,导致断面法计算河道冲淤量存在一定误差。以长江沙市河段为例,对断面法与体积单元法计算结果进行比较,可认为断面间距并不是断面法计算河道冲淤量方法中的必要参数。     

布设断面测算河道水库容积及冲淤量的数学解析与概化

以河道水库容积及冲淤量测算为目标，提出了断面布设要求、容积等效概化断面间距的推算方法，探讨了容积及冲淤量计算公式的适用性，导出了比较实用的断面间宽、平均深呈线性变化情况的容积计算公式。本研究成果的实质是，构建了逻辑自洽的断面法测算河道水库容积及冲淤量的数学体系。     

断面地形法在长江中游河段冲淤计算中的应用

为了便于与历次长江槽蓄量成果比较,研究河段河床的冲淤变化规律,运用计算机技术采用河道断面地形法对长江中游河段城陵矶至九江段进行了冲淤计算。介绍了数据采集方法、编程技巧、计算方法,以及与GIS计算槽蓄量成果比较情况。指出了河道断面地形法的误差来源,并提出改进建议。     

荆江河段河道冲淤变化及影响分析

根据荆江河段10次长程水道地形观测资料,采用"断面地形法"(切割断面计算河道冲淤量)进行了荆江河段河床冲淤变化计算与分析.结合典型断面变化对冲淤计算成果的合理性作了比较分析.同时对荆江河段河道冲淤变化对河道高水位影响进行了探讨性分析,河道水力因素调整、洞庭湖的顶托作用增强、三口分流分沙比减少、分蓄洪水面积的减少是出现高洪水位的主要原因,而河段泥沙淤积只是其中一个次要因素.     

Surfer8.0结合GeoHydrology的河道冲淤分析

Surfer 8.0是现行绘制等值线的主要工具,将其与GeoHydrology(长江水文泥沙信息分析管理系统)数据分析和图形文件标准化相结合,应用于河道冲淤分析工作中。介绍了数据处理格式,成图方法。根据2009年4月和12月长江陆溪口河段邱家湾险工段的实测地形数据文件,建立网格,绘制河道冲淤渐变图,并对冲淤量进行了计算与分析。验证表明,生成的图形直观准确,并能够提高河道冲淤分析的工作效率。     

基于沙量平衡法的黄河下游河道冲淤量计算

在对输沙率资料进行全沙修正的基础上,根据黄河下游"多来多排"泥沙输移公式及1960-2013年实测资料,分别建立了以小浪底实测输沙量为输入条件及以花园口修正和实测输沙量为输入条件的利津年输沙量公式,并计算了相应的小浪底-利津河段和花园口-利津河段的沙量平衡法冲淤量。两个河段分别根据修正和实测输沙量资料计算的年冲淤量和累计冲淤量均能与相应的断面法实测结果相符合,表明建立的冲淤量计算方法能够较好地模拟河道长时期的冲淤过程。     

沙量平衡法计算冲淤量的不确定度：—兰州至花园口河段

本文主要讨论内容有三：一是研究分析兰州以下无实测冲淤变化资料河段的主河槽冲淤厚度，二是对有实测断面法冲淤量河段，可用沙量平衡方程计算综合误差值，中用沙量平衡计算的冲淤量实际上包括了综合误差，三是用无产测冲淤变化资料河段，本文用同流量水位法和沙量平衡法估算兰州以下各个河段的冲淤厚度。还引用不同研究答员用沙量的平衡法计算的头道拐－龙门河段1959－1989年冲淤量，说明其沙量平衡法的冲淤量涌反映实际的河道冲淤情况。     

基于GIS的黄河内蒙古段冰下河床三维可视化方法与应用

为了揭示冰封期黄河河床的演变过程,基于地理信息系统(GIS)技术,研究了黄河内蒙古段冰下河床三维可视化分析方法。根据野外测量结果进行了河道地形剖析,绘制了河床地形等值线图、矢量地形图及弯道典型断面;在可视化过程中,绘制了冰封期和畅流期河床的三维表面图及地貌晕渲图,并对冰封期和畅流期河床冲淤变迁做了定量计算,对冰盖流和明渠流两种条件下的河床空间进行了对比分析。结果表明:运用GIS技术可以实现河床表面的三维建模和不同时期河床冲淤变化的定量计算,及时反映出河道变迁过程,准确计算河床冲淤量,阐释冰封期泥沙与水流运动相互作用的机理。     

走出沙平衡法计算河段冲淤量的误区

用实测断面法、沙量平衡法和同流量水位法计算了兰州—利津相邻水文站间的时段平均冲淤厚度,结果显示:①沙平衡法冲淤量计算公式的缺陷是很难克服的;②实测断面法可信度最高,悬沙平衡法可信度最低,同流量水位法具有一定的可信度;③用同流量水位差反映主河槽的冲淤变化,定性无误,可信度较高;④建议在无实测断面法冲淤量的河段,用同流量水位法计算区段主河槽冲淤厚度。     

输沙量法和地形法计算螺山汉口河段淤积量比较

在介绍河道冲淤量计算中常用的输沙量法和地形法的基础上 ,采用两种算法同时计算了螺山汉口河段的淤积量。结果表明 :输沙量法能较好地反映整个河槽断面的综合冲淤情况 ,而地形法更侧重于计算平滩水位以下的淤积量。如果考虑相同的情况 ,两种方法计算的结果一致     

黄河下游河道主槽地形生成方法及应用

黄河下游河道是随着来水来沙不断发生冲淤变化的,特别是主槽变化剧烈、河势变化快。为了观测黄河下游河道冲淤变化情况,一般每年汛前汛后进行大断面观测。由于观测大断面布设间距一般较大,因此要获取每年河道主槽地形是很困难的。根据河道观测大断面资料、河势图及主槽主流线,通过内插断面和地形概化生成的河道主槽地形,在河槽高程、河槽形态及河槽面积上均与实际地形较吻合,能满足黄河二维水沙数学模型计算对地形概化的需要。     

废黄河地涵对上下游河道冲淤变化的影响

废黄河是一条多泥沙河流,通榆河与废黄河在滨海县内交汇处的地涵于1999年建成投运至今,必然对其上下游河道的冲淤变化产生影响。基于工程运行后的地涵上下游引河段河床地形实测资料,分析地涵上下游河段冲淤量和河道断面形态变化,总结河道冲淤变化原因,提出减淤措施。结果表明,地涵的建设和运行导致其上下游河道水动力发生变化,河槽明显淤积,河槽过水面积普遍减小。     

黄河宁蒙河段沙量平衡法冲淤量的计算及修正

对黄河宁蒙河段来水来沙、大断面、风积沙等实测资料进行了较为系统的整理分析,利用沙量平衡法和断面法计算了宁蒙河段的冲淤量,并依据断面法冲淤量对沙量平衡法冲淤量进行了修正.结果表明,1952年11月～2004年10月,宁蒙河段年平均淤积量为0.517亿t,其中内蒙古河段淤积量占全河段淤积量的92.8%.