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.     

长江中下游分汊河道主支汊易位特性研究

长江中下游自城陵矾至江阴属具有稳定江心洲的分汊河段,主槽与支汊交替转化是其突出的演变特点。本文在实测资料和原型观测的基础上,从分汊型河道演变特点出发,对天然情况下发生主支汊易位的河段进行了分析。指出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诱发主流线摆动、加之汊道水流结构的复杂性及由此触发的分流分沙比的变化而导致水、沙的重新分配。通过引入岸滩冲淤的相对速度,对主支汊易位现象的发生可以做到定量预估。     

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。     

分汊河道的治理与护岸工程实践

文章通过对分汊河道的演变特点和规律的分析，研讨分汊河道的整治方向，对长江中、下游河道的治理、开发、利用从护岸工程规划设计及施工实践角度进行总结。     

汊道悬移质分沙的模型

本文引进由分汊河道分流比决定的当量水深作为引水深,同时提出了在分汊前干流断面上引水面积的形态.根据流速及含沙量沿垂线分布,求出了悬移质分组泥沙分沙比与分流比的关系,以及全沙含沙量和级配等.由这个分沙模型得到的理论结果与长江分汊河道及荆江人工裁弯的资料均能符合.并且与几何引水深决定的结果也是一致的.     

分汊河道分流比估算方法

利用冲淤平衡的多分汊河道各分汊含沙量基本相等和冲积分汊河流在分汊口两支汊水流满足动量守恒条件的特点,推导出2种计算分汊河道分流比的简便方法,即等含沙量法和动量平衡法。利用珠江河网共8处的分汊口分流资料进行验证,结果表明,与实际分流比相比,等含沙量法计算的分流比平均相对误差为21%,动量平衡法计算的分流比平均相对误差为6.4%,认为所提出的等含沙量法和动量平衡法适用于分汊河道分流比的估算。     

长江下荆江监利河段乌龟洲汊道分流分沙变化及演变特征分析

监利乌龟洲汊道位于长江中游下荆江河段中部,属于典型的弯曲分汊型河道.重点分析了2010～2018年长江中游下荆江河段乌龟洲汊道分流分沙及断面演变特征.结果表明:该河段断面形态基本稳定,受三峡水库清水下泄、洞庭湖洪水顶托相互影响,断面年际间变化冲淤互现;分流分沙较稳定,右汊为主汊.从上游河势变化、汊道分流分沙变化及人类活...     

荆江汊道分流分沙变化及特性分析

长江荆江河段汊道分布较多.荆江段河道汊道的变化主要受上游宜昌水文站来水、来沙量的影响,下游河道的裁弯取直也对汊道的变化有一定的影响.描述了荆江主要汊道的形态、特性及变化情况,着重分析了汊道分流分沙变化及特性,从不同角度探讨了汊道的形成、变化原因.采用简易法对汊道的分流进行了计算,并与实测的分流、分沙资料进行了对比分析.计算成果与实测成果误差在6%以内,可以采用简易法,根据上游水位和河道断面资料计算分流分沙比.     

长江如皋沙群河段近期河道演变及其影响因素

如皋沙群河段位于长江下游澄通河段,其河道宽阔多汊,滩槽冲淤演变规律复杂,开展河道演变及其影响因素分析对该河段治理和保护具有重要意义.利用1977～2018年实测资料对如皋沙群河段的冲淤、深泓、滩槽以及典型断面的近期变化进行了系统分析,并在此基础上对河道演变的主要影响因素进行了探讨.结果表明:如皋沙群河段近年来河床总体呈...     

弯道推移质泥沙运动特性及其对河道演变的影响

弯曲河道水流、泥沙的运动特性与顺直段不同,存在横向流速与横向输沙。在考虑了弯道河段横向水流影响的条件下,导出了弯道河段泥沙的起动流速公式,并进行了合理性分析,认为在相同的纵向流速条件下,弯道段凹岸侧泥沙的起动粒径和泥沙输移速率均较顺直段大。同时结合弯道段水流和泥沙的运动特性阐明了弯道河段的演变规律。     

弯道推移质泥沙运动特性及其对河道演变的影响

弯曲河道水流、泥沙的运动特性与顺直段不同 ,存在横向流速与横向输沙。在考虑了弯道河段横向水流影响的条件下 ,导出了弯道河段泥沙的起动流速公式 ,并进行了合理性分析 ,认为在相同的纵向流速条件下 ,弯道段凹岸侧泥沙的起动粒径和泥沙输移速率均较顺直段大。同时结合弯道段水流和泥沙的运动特性阐明了弯道河段的演变规律。     

以水流挟沙力和河床演变规律研究调水调沙的主要水沙指标

冲积性河流的河床在输水输沙过程中,调节流量及含沙量和泥沙组成(调水调沙)可以调节河床水力几何形态和水流挟沙力,追求水沙输运和河床演变的相对平衡。在分析水流挟沙力和河槽水力形态规律的基础上,研究调水调沙的流量、含沙量等主要水沙指标,可以解决河道输沙减淤和河槽相对稳定问题。     

河道分流分沙计算模式研究进展

根据分流河道的水沙特性,对现有的分流分沙计算模式进行了分类。总结河道分流分沙计算模式在国内外研究发展的现状并进行了简要的分析评论,指出计算模式的发展在充分考虑分流口口门附近水流结构和含沙量沿垂线分布等特性的前提下,还应借助原型资料与理论分析、室内试验及数值模拟等多种手段综合研究分流河道分流分沙的变化规律,才能为分流河道的合理整治提供科学的依据。最后就分流分沙计算模式研究的几个亟待深入的课题略陈管见。     

黄河小浪底水库库区水流泥沙运动规律分析

结合1997～2001年黄河小浪底水库库区水文泥沙测验资料,采用水文分析的方法,分析施工运用期、蓄水运用初期等不同时期库区各因子站的水流泥沙运动特征、库区泥沙淤积量及其淤积形态和水库初期运用的回水影响等,并着重分析2000年洪水期含沙量变化过程以及库区泥沙淤积上延现象,初步得出库区不同时期的水流泥沙运动基本规律.由于受当时设站规模的限制,库区水文泥沙资料尚存在不足.今后需加强小浪底水库泥沙淤积状况的监测,收集更广泛的库区水流泥沙资料,为制定小浪底水库运行调度方式奠定基础.     

两相流分离鳃泥沙运动轨迹及加速滑移的力学分析

利用高速摄像技术捕捉分离鳃中泥沙运动的图像,对两相流分离鳃内部水沙运动进行测试,描绘了分离鳃流场概化图像,证明分离鳃内有异重流现象发生。通过对分离鳃鳃片上的泥沙进行力学分析,推导出泥沙在鳃片上的运动轨迹,研究了泥沙的沉降特性,并给出泥沙沉降条件与结构设计参数β之间的关系,从力学分析的角度论证了前期物理试验中得出的结构优化参数的合理性。     

水沙过程对道人矶-杨林岩顺直分汊河段洲滩演变影响初步研究

基于实测资料分析,对道人矾-杨林岩顺直分汊段的洲滩演变特征进行了研究,并进一步探索了其与水沙过程的响应关系.结果表明,洲滩演变特征与水沙过程的时间尺度特征相对应:年际间特大洪水易切割边滩,年内主流线摆动导致洲滩冲淤交替,数天、月的次生流输沙造成局部倒套和串沟形成;洲滩变形特征响应于洪季特征流量级的持续时间,蓄水后大于35000 m3/s流量级持续时间的减少是近年来丁家洲边滩洪季冲刷幅度较小,年际间微淤的原因,大于等于25000 m3/s流量级持续时间达4个多月且变化不大是南阳洲中水位以上部位剧烈冲刷的原因;洲滩的几何要素与断面平均含沙量具有较好的增减对应关系,但滞后于含沙量的变化;蓄水后在中小水小沙组合条件下,丁家洲边滩将呈现微淤演变趋势,而南阳洲呈现冲刷演变的趋势,其中洲长变形速度最大,洲宽其次,洲面积变形最慢.     

一维河网非恒定水沙数学模型研究

在已有研究的基础上,建立了适合复杂区域的河网非恒定流水沙数学模型.建立过程中考虑到计算精度和计算速度的要求,水流求解采用汊点分组方法,同时本模型选用了较符合河网泥沙运动的汊点分沙模式.最后通过长江中下游长河段的水沙运动模拟表明,建立的河网水沙数学模型能够满足实际工程需要.     

挟沙水流的冲刷率及河床惯性的研究

在清水水流河床冲刷率的实验研究基础上，本文进一步研究了挟涉水流来沙率对冲刷率的影响。结果说明挟抄水流的冲刷率随来沙率与水流输沙力欠饱和度之比以负指数律降低。当来水挟抄率与水流饱和输抄率相等时，冲刷率降刊0。河床惯性是河床在非恒定流中一种重要的动力学性质。利用河床惯性与冲刷率的关系测量了各种沙样的河床惯性值。发现河床惯性随床沙颗粒分选系数增大而增大，分选系数很大时趋近于极限值50t／Tn0。利用河床惯性和河床变形方程得出了冲刷过程中水流输沙率沿程和随时间的变化规律，结果说明水流输沙率欠饱和度向下游以负指数律下降，这与冲刷率随实际水流挟沙率与欠饱和度之比以指数率下降的规律有耜同意义。河床惯性愈大，实际水流输沙率增长得愈慢。河床惯性与于容重及摩阻流速之比构成的无困次数A。代表河床变形和水流实际挟沙量对水流挟沙力变化的响应程度。