汉江中游河段来水来沙条件复杂变化分析

丹江口水库蓄水和南水北调中线调水,引起了枢纽下游河段水沙条件复杂变化。依据多年实测水沙资料,统计分析了蓄水后及调水后汉江中游河段水沙条件的复杂变化特点,结果表明:蓄水后,径流过程离散度趋势性减小,中水历时增加,枯水历时减小;调水后径流过程离散度继续减小,但中水历时减小,枯水历时增加,呈现"长低水历时"特点。蓄水后水沙搭配平衡度降低,水流挟沙不饱和度显著升高,汛期水沙搭配平衡度下降更快,且已接近非汛期,调水后继续减小。蓄水后中、枯水流量下水位变化率增加,水位变化率-流量关系曲线拐点右移,漫滩流量呈上升态势,反映出断面主槽向窄深方向发展。径流过程离散度降低、洪枯比减小将有利于降低河道的游荡性。     

长江三峡水库坝下游荆江段断面形态冲刷调整成因分析

长江三峡水库建成后，下游河段将发生长时间累积性的冲刷。由于边界条件的不同，不同河型河槽断面形态的冲刷调整特点存在差异。本文基于2003—2018年长江三峡水库坝下游荆江段实测河道断面形态资料，选取典型顺直河型、弯曲河型和分汊河型的典型断面，计算断面宽、平均水深和宽深比等断面形态特征参数，分析不同河型断面形态冲刷调整的异同，并探讨其成因。主要发现：1）不同河型的断面形态调整存在一致性和差异性。不同河型的平滩河槽断面总体向窄深化方向发展；顺直河型、分汊河型的枯水河槽断面宽深比总体减小，断面亦向窄深化方向发展；而弯曲河型的枯水河槽断面宽深比以增大居多，即断面总体宽浅化。2）平滩河槽和枯水河槽断面宽深比调整差异主要受水流动力轴线摆动范围控制。顺直河型、分汊河型水流动力轴线摆动范围覆盖平滩河槽与枯水河槽，即冲刷集中于平滩河槽和枯水河槽，两者均呈现窄深化特征；弯曲河型水流动力轴线摆动范围位于平滩河槽内，却超出枯水河槽，汛期摆到凸岸边滩上并冲刷凸岸边滩，枯水河槽显著展宽，凹岸深槽淤积，断面向宽浅化方向发展，且初期凸岸边滩宽度越大，宽深比变化率越大。3）蓄水后水流动力横向摆动范围缩小且水流冲刷动力集中，宽浅河段受水流冲刷下切的影响更显著，加上宽浅河段的河床组成相对较细，抗冲性弱，导致蓄水前宽深比越大的断面，蓄水后宽深比变化幅度也越大。