三峡水库蓄水后荆江沙质河段冲淤分布特征及成因

根据实测水沙、地形资料,分析了荆江沙质河段内洪枯河槽、宽窄河段等不同部位的冲淤幅度差异,并结合观测资料讨论了河道形态调整对水沙过程的响应关系。结果表明:荆江河道泥沙冲淤强度平面分布不均,泥沙冲刷主要集中于枯水河槽,断面形态趋向窄深;宽浅河段冲刷强度大于束窄河段,河道形态沿程趋于均一化。蓄水前河道形态与水沙过程相适应,河床在不同流量下以造床流量为界发生冲淤交替,长时期水沙过程作用下河道整体冲淤平衡。蓄水后含沙量大幅减小、大洪水消减而中洪水持续时间增长是荆江沙质河段冲淤分布特征形成的主要原因。     

长江下游土桥分汊水道分流比的影响因素及发展趋势

鉴于土桥水道分流比变化直接关系到其水道的航道条件,以1959~2012年的实测地形、水文以及大通水文站来流资料为基础,基于主流摆动理论,分析了长江下游土桥分汊水道分流比的影响因素,并预测了其未来的发展趋势。结果表明,流量过程变化是土桥水道分流比变化的主要因素,即土桥水道冲刷动力最大区域随流量增大向左摆动,流量小于20 000m3/s的持续时间越长,越利于右汊的冲刷发展及右汊分流比的提升,流量大于40 000m3/s的持续时间越长,越利于左汊的冲刷发展及左汊分流比的提升。三峡水库蓄水后来流消峰补枯的变化特点将更加明显,土桥水道右汊将持续冲刷,而左汊分流比将继续下降。     

降雨和径流综合作用下的细沟断面形态分异特征

为探究特定细沟自身的空间形态差异及其形成机制,采用室内模拟试验,研究了沿程冲刷与溯源侵蚀共同作用条件下细沟断面形态的分异特征。结果表明,沟宽与宽深比沿坡长方向呈先减小后增大的非线性规律,沟深则呈沿程减小的线性规律;沟宽与流量、坡度指数关系中的流量指数、坡度指数沿坡长方向分别由0.95、0.79降至0.47、0.31,沟深关系中流量与坡度指数也呈类似的沿程递减规律,宽深比指数关系中的两个指数在坡面下方均接近于0;沿程冲刷对细沟断面的塑造作用体现为沟宽与沟深的同时增加,作用强度沿坡长方向降低;溯源侵蚀的塑造作用体现为沟宽增大速率大于沟深,断面向宽浅方向发展,作用强度逆坡长方向降低;沿程冲刷与溯源侵蚀在空间上的叠加效应导致了细沟断面形态的分异特征。因此,在沟蚀防治过程中,可在一定汇流范围内布置截排水设施,以避免形成较大股流导致沿程冲刷与溯源侵蚀。     

水沙条件与侵蚀基准面对河流水位的叠加效应——以渭河下游为例

为探究水沙条件与侵蚀基准面共同影响下的河道水位变化特征与机理,采用极值水位-极值流量和同流量下水位分析方法,研究了近70年来渭河下游的水位变化及其成因。根据三门峡水库三个运行模式,将水位时间序列（1950—2017）划分为4个阶段,即P1（1950—1959）、P2（1960—1973）、P3（1974—2002）和P4（2003—2017）。华县水位总体为上升趋势;咸阳水位在P1和P2阶段波动,P3和P4阶段则持续下降。侵蚀基准面抬高导致渭河下游河道大幅淤积,这是华县水位抬高的主要原因;咸阳水文站受侵蚀基准面影响较小,上游来沙大幅减少导致河床冲刷,加之近期河道综合整治,促使了其水位下降。渭河下游水位在未来可能延续下降趋势。研究成果对渭河下游及类似河流管理具有重要理论与实践意义。     

长江口潮区和潮流界面变化及对工程响应

潮区界和潮流界是表征河口水动力作用的关键界面,是认识径流和潮流共同作用下泥沙输移和河床演变的基础.通过大通-徐六泾实测资料整理和分析,建立潮流界和潮区界位置的经验曲线,得到相同潮径组合下潮区界和潮流界相隔距离约为384km,即通过潮区界变化过程可探求潮流界年内和年际变化过程.主要成果为:年内潮流界最上端为501km,最下端可达口门附近;月均最上为434km,月均最下为155km,最大变幅为280km;潮区界年均位置、洪季平均及枯季平均位置分别为673km、617km、728km,潮流界多年洪季平均、枯季平均及年均位置分别为233km、344km、289km;90系列设计调度下潮流界位置10月和11月月均上溯最大达28km,下移距离月均最大达15km,洪季界面变化不大,枯季界面均值位置下移约3.2km,年均位置下移约1.8km.     

三峡水库蓄水后宜昌至城陵矶河段枯水位变化及成因

根据三峡水库蓄水后宜昌-城陵矶河段水沙、河道冲淤等实测资料,分析了宜昌-城陵矶河段内水位变化的整体分布状况及其随时间的发展历程与成因.结果表明,该河段水位降幅以枝江-监利为中心,呈现＂中间大,两头小＂的规律,在水位下降的发展历程上表现为沙市水位最先下降,而后下降趋势向上游、下游双向传递.宜昌-枝江河段水位变化受局部卡口...     

长江口悬沙有效沉速时空变化规律

通过长江口肖山—口外实测资料研究悬沙有效沉速的变化规律,结果表明:整个水域悬沙垂向分布近似符合指数型分布,采用Rouse公式计算悬沙有效沉速变化,洪季和枯季悬沙沉速自肖山—南、北港河段为减小趋势,且涨潮悬沙有效沉速小于落潮;无论洪季或枯季,大潮与小潮的涨潮悬沙沉速均接近,落潮悬沙沉速则大潮大于小潮;平面分布上,北槽悬沙有效沉速大于南槽,两者均存在1个悬沙沉速较大区域,恰为滞流点和滞沙点活动区域,即最大浑浊带发育区域;计算得到肖山—口外洪季悬沙有效沉速变化范围为1.60～7.94 mm/s,枯季悬沙有效沉速变化范围为2.40～6.38 mm/s.