分汊河道水沙运动特性及其对河道演变的影响

以实测资料为依据,从理论上分析得出了稳定分汊河段的水面纵比降大于单一河段;分析了分汊河道进口段的水沙运动及输沙特性以及对汊道演变的影响;基于平衡输沙原理,分析得出了分流分沙变化对分汊河道冲淤影响的关系式,即分汊河道的冲淤演变与上游来沙量、主支汊分流分沙比及其变化等因素有关。     

长江中下游分汊河道稳定性研究

 为了研究长江中下游分汊河道的稳定性，在总结其 演变特点的基础上，分析了分汊河道赖以长期稳定的原因，并用河床自动调整理论和能耗最小假说来加以解释。认为特定的来水来沙条件和汊道进出口节点的控制作用，使得分汊河道 的能量分配可以通过向支汊输送一定流量来实现。     

平滩流量下弯曲分汊河道水力要素的突变性特征

平滩流量下的水力特性对分汊河道的滩槽冲淤、分流分沙比及污染物的输移等均有较大的影响。以长江中游戴家洲河段为原型,通过开展概化定床模型试验,分析了弯曲分汊河道不同特征流量下水动力特性的沿程差异性和平滩流量下分汊河道不同区域水力要素的突变特性。试验结果表明:纵比降沿程变化规律为分流区小流量下沿程增加、大流量下沿程减小,凸岸汊道与之相反,而凹岸汊道沿程增加;在平滩流量附近,分流区水面纵比降出现极大值、沿程比降变幅出现极小值,主流线、最大床面切应力所处位置由凹岸汊道转移至凸岸汊道。试验结果为水沙变异条件下分汊河道冲淤机制的研究提供了基础。     

长江中下游鹅头型汊道演变规律的分析

鹅头型分汊是长江中下游城陵机至江阴分汊河段中形最复杂、放宽率最大，分汊数量多，占汊道总长度最大（达40％）的一种分汊形式。其演变主要于本身的河床形态，边界条件及水流条件的变化，基本上遵循新生汊道－产生、扩大、平移、衰亡而完成它一个完整的演变周期。由于汊道的弯曲引起滩地的大面积坍失，主流线大幅度摆动，各汊道水沙的重新分配及纵横剖面的调整，是一种最不稳定的分汊型式，对鹅头型分汊河道的形成条件及演变特征的研究是制订相应的规划整治措施，稳定河势，使其朝着有利的方向发展的前提条件，也是实际工程迫切要求解决的问题。     

长江中下游分汊河道的演变特点及稳定性

长江中下游是典型的河槽分汊型河流,主槽与支汊交替转化是最突出的演变特点。两者保持相对稳定是由于分流分沙对支汊有利;其发生转化是由于河势变化引起了主流线的摆动、汊道分流区水面横比降的变化及汊道的水、沙重新分配。经与国内外一些分汊河流对比,分析各种影响因素,指出长江属于江心洲高度发育、稳定性高的分汊河流。     

分汊河道的水流运动特性研究进展

分汊河道的水流特性是研究分汊河道分沙及污染物分配问题的前提.本文总结和评价了分汊河道分流比计算模式,回顾了分汊口和交汇口水流运动规律方面的研究成果,提出了分汊河道水流特性研究方面有待深入的问题.     

长江中下游分汊河段的整治

 长江中下游宜昌至徐六泾段全长1 710 km,共有分汊河段55段,可分为顺直形、微弯形和鹅头形3种汊道。主汊和支汊兴衰交替是分汊河段河道演变的共同特点,大多数汊道主支汊交替周期长,是一种相对稳定的河床形态。在长期的演变过程中,分汊河道的河床总体上处于相对平衡状态,具有与其上下游单一河段相当的泄洪能力。长江中下游分汊河段的综合整治应依据“稳定分汊河势、适度减少支汊、合理利用洲滩”的原则,结合各河段情况制定整治方案;武汉河段的整治宜根据近期河道演变和环境保护要求,采用保持天兴洲汊道为双汊河段的基本方案。     

基于MIKE21的信江八字嘴顺直分汊河道水动力特性及河床演变分析

为阐明信江八字嘴航运段分汊河道岸堤水力特征及河床演变趋势，利用MIKE21水动力模块构建研究水域二维数学模型，并运用梅港站水文数据对模型进行率定和精度验证。在此基础上，开展信江顺直分汊河道不同水文时期的水动力特性分析，阐明分汊河道各段的发育演变趋势。计算结果表明：左汊是主要的过水汊道，该分汊河道的分流比随着流量的增大而下降。流速呈不规则分布，区域间流速变化显著，分流段左汊出现主流，收窄处出现最大流速，水位从分流区到汇流区均匀下降。河势发育演变整体稳定性较好，河道发育演变主要体现在分汊河道中河床冲淤的局部变化。所建模型能有效模拟分汊河道分流比及水位变化情况，可为河道安全防护及通航稳定研究提供科学依据。     

三峡水库运用后武汉天兴洲分汊河段演变规律及趋势

利用武汉天兴洲分汊河段的水文与地形等实测资料,分析了水沙变化条件下本河段分流区水流动力轴线、流速与含沙量分布等变化特点,阐述了本河段水沙运动与河床演变的相互作用机制,预测了本河段的演变趋势。研究结果表明本河段分流区水流动力轴线随流量增加而逐渐偏向左侧变化,其变化规律形成了左汊的有利进流条件与较长时间维持本河段分汊的河势格局,但因上游来沙的大幅度减少,右汊冲刷幅度较左汊大,有利于右汊继续维持主汊地位。     

近坝段年内交替型分汊河段河床调整特点

枢纽修建后引起水沙条件的变化必然造成年内交替型分汊河段河床的冲淤调整.通过实测资料分析的方法,分析了三峡下游近坝段典型年内交替型分汊河段的冲淤变化,并在此基础上总结了年内交替型分汊河段演变的一般规律.研究结果表明,近坝段年内交替型分汊河段年际间冲淤交替,整体以冲为主,水流动力轴线的摆动在分汊河段的冲淤调整中起到了关键作用,水库下泄的不饱和水流使得两汊交替冲刷,两汊发展的不平衡,洪水主汊冲刷幅度要大于枯水主汊,两汊高程差的逐步减小将引起河段水流运动和分流比的变化,对分流格局的稳定有着巨大影响.     

新情势下黄河口演变与整治研究思路

基于黄河口水沙变异的新情况以及经济发展和生态环境建设的新需求,提出新情势下黄河口演变与整治的研究思路。针对目前研究中需要突破的薄弱环节,瞄准国际河口学领域中的前沿问题,采用多学科交叉和多种研究手段,对黄河口开展创新研究。主要研究:黄河口水沙变异特征,尾闾河道枯萎机制及其演变响应,拦门沙演变响应过程及其反馈影响;河口泥沙通量,最大浑浊带、泥沙异重流形成机理,河口海岸淤进、蚀退及其动力平衡机制;黄河口陆海相互作用的整体数模,河口演变趋势与入海流路使用年限;新情势下黄河口治理对策及水土资源优化配置。     

珠江河口磨刀门口外拦门沙近期演变分析

珠江河口磨刀门口外拦门沙的形成,受径流、潮流、沿岸流、波浪影响,且河口的地形条件及泥沙运动也是拦门沙的重要影响因素。根据近40 a来实测地形资料,对磨刀门口外中心拦门沙、西侧拦门沙、东西两汊深槽的演变进行了分析,并对拦门沙区域的冲淤变化进行了讨论。分析结果表明珠江河口磨刀门口外拦门沙区东、西汊不断向海延伸、拓宽,大洪水对东、西汊的发育起到显著促进作用;东汊走向则有一定摆动,东汊发育具有显著的季节性特征,受波浪改造作用明显;中心拦门沙内外坡以冲刷为主,滩顶淤积加高,南北径缩短;西侧交杯沙在波浪作用下呈新月形发育,交杯四沙向陆并岸的过程中,易受到洪水冲决作用,在并岸的浅滩中冲出深槽。研究结果可为河口规划、整治提供参考。     

干支流交汇河段水流泥沙特性研究综述

水流交汇现象普遍存在于自然界和人类工程的多种水力系统中,交汇河段水流泥沙特性的研究对防洪规划、航运交通和生态环境等均具有重要意义。从流场分区、水面形态、螺旋流、水流结构、能量损失及泥沙特性等方面较为系统地总结了近70年来干支流交汇河段水流泥沙特性的研究成果,并对未来发展前景进行了展望。     

黄河下游裁弯工程水沙动力学原理研究

黄河下游裁弯工程水沙动力学原理研究,借助实测资料及模型试验研究成果,分析了黄河的水沙特性和弯道的水流特性,研究了引河的分流分沙问题。研究表明,水沙条件是影响引河冲淤发展的主要因素之一,实施裁弯工程时,水沙条件的选取一定要符合黄河的水沙特性和弯道的水流特性,同时尽可能选取利于引河发展的水力条件。     

珠江河口口门区滩槽演变及对泄洪的影响研究

受流域来水来沙和高强度的人类活动的影响,珠江河口口门滩槽演变规律复杂,对泄洪安全的影响有待深入研究。本文阐明了珠江河口滩槽近期演变总体特征,揭示了河口拦门沙演变动力机制,评估了不同类别大型涉水工程对泄洪的影响和贡献率,提出了珠江河口径潮控制敏感区的划分方法,量化了涉水工程防洪影响关键控制指标。研究发现:(1)在来沙大幅减少背景下,珠江河口滩涂存在侵蚀后退的可能,滩槽近期演变总体上有利于口门泄洪;(2)季风成沿岸流和洪水径流是塑造磨刀门拦门沙东、西汊发育的主动力,洪水与波浪共同作用是形成拦门沙内、外坡冲刷,拦门沙顶淤高的主要成因;(3)涉水工程对河口洪潮水位、分流比、净泄洪量、纳潮量等影响的群体效应,伶仃洋东四口门桥梁工程群对潮位影响贡献率大于围垦工程,而在西四口门围垦工程对潮位影响更大;(4)引入径潮动力比概念,提出珠江河口径潮控制分区,识别了防洪敏感河段,建立基于单宽流量概念的工程阻水效应判断方法,划分防洪影响敏感水域;(5)综合分析提出了各敏感河段或水域的涉水工程的允许壅水高度,基于口门均衡断面的河相关系,提出涉水工程引起的潮量减幅应控制在1%~2%以内。     

特低扬程泵站水力性能研究

采用数值计算和物理模型试验方法研究特低扬程泵站的水力性能,并以苏州市东风新平面S形轴伸泵为例,对其内、外特性,包括装置的水力性能、流道沿程典型断面流速分布、空化特性及进出水流道的水头损失进行分析研究。通过对数值模拟计算及物理模型试验成果的逐项对比,证明数值模拟方法在特低扬程泵装置性能研究中具有良好的应用价值,特别是在高效率附近区域,数值模拟计算成果具有良好的精度。对断面流速分布和流道水力损失等内特性的进一步分析,揭示了不同工况下泵站性能差异的原因,为进一步优化流道型线提供了依据。     

兴化湾海域泥沙特征及地形变化分析

为了查明兴化湾海域泥沙特征及地形变化,基于2013年7月份兴化湾海域水文泥沙测验资料,分析了研究区域的泥沙分布特性,并结合兴化湾深槽历年实测数据探讨了悬沙运移对其水下地形变化的影响。分析结果表明:测区含沙量较小,本次测验平均含沙量为0.062 kg/m³,大潮的平均含沙量较大,小潮的平均含沙量较小;含沙量的涨、落潮变化明显,最大含沙量多出现在最大涨急时刻附近,最小含沙量多出现在最大落急时刻附近,表明测验海域泥沙受到的扰动较小;各测点涨潮输沙率占优势,但涨、落潮输沙率绝对值都很小;研究海域泥沙随潮流往复进出,总体上为涨潮流方向,即由东南向西北运移,这与江阴壁头附近的情况相吻合,即深槽宽度不断向两侧扩展,而海底水深稳中有冲,基本处于略有冲刷的平衡状态。     

黄河口拦门沙近期演变及模式探讨

根据实测资料，对黄河口拦门沙区近期的演变情况进行了分析，近几年来，在人工干预及枯水枯沙等因素的综合作用下，拦门沙的顺河长度有所缩短，坎顶高程有所降低，但拦门沙淤积体仍是不断向海域推进的，在分析的基础上，提出了黄河口拦门沙的演变模式，并运用此模式对拦门沙的淤进与蚀退等现象进行了定性的描述。     

Flume experimental study on evolution of a mouth bar under interaction of floods and waves

Based on the characteristics of hydrodynamics and sediment transport in the bar area in the Modaomen Estuary,a flume experiment was performed to study the evolution of the longitudinal profile of the mouth bar.The mouth bar evolution was investigated under the impacts of floods with different return periods as well as flood-wave interaction.The results showed that floods with different return periods had significant influences on the evolution of the river mouth bar.Particularly on the inner slope of the mouth bar,the sediment was substantially active and moveable.The inner slope and the bar crest tended to be remarkably scoured.The erosion was intensified with the increase of the magnitude of floods.Moreover,the bar crest moved seawards,while the elevation of the bar crest barely changed.Under the flood-wave interaction,a remarkable amount of erosion on the inner and outer slopes of the mouth bar was also found.The seaward displacement of the bar crest under the interaction of floods and waves was less than it was under only the impact of floods,while more deposition was found on the crest of the mouth bar in this case.     

长江中下游河道水力和输沙特性的初步分析──初论分汊河道形成条件

本文在描述长江下游来水来沙条件和分析河道形态的基础上,对长江中下游河道的水力和输沙特性作了初步分析,获得了区别长江中下游分汊河道和婉蜒型河道河型综合指标及有利于形成分汊河道的来水来沙条件。文中概略分析了长江中下游分汊河道形态特征,水力和输沙特性与边界条件和河床演变特性之间的关系。