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.     

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。     

长江贵池河段河势变化分析

分析了长江贵池分汊河段进口及左、中、右3汊的河势及其分流比的变化,并预测了近期的演变趋势;建议加强观测,对两岸江堤及汊道进行整治,以稳定河势及汊道的分流比。     

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。     

三峡工程运用后坝下游分汊型河道演变与调整机理研究

2003年三峡水库蓄水运行以来,进入长江中下游的年平均径流量变化不大,但输沙量锐减。分汊河段的演变对水沙条件的变化十分敏感,本文对长江中下游鹅头型、弯曲型、顺直型分汊河段的演变与调整进行了系统分析,分流比及汊道冲淤情况实测资料表明,长江中下游各种分汊河段的演变调整具有较好的一致性,比降较大的汊道趋于发展,与汊道分流比的大小关系不大。对此,分析认为主要是因为来沙大幅度减少后,河道由淤积型转换为冲刷型,水流条件的作用凸显,比降较大的汊道易于多冲或是少淤,随之呈现出发展态势。     

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。     

节点对长江下游马当河段汊道演变影响的研究

节点广泛存在于分汊河段,对汊道的影响至关重要,研究节点对汊道演变的影响,对指导河道治理具有重要意义。长江下游马当河段为典型的微弯分汊河型,先后有骨牌洲、棉外洲、瓜子号洲等将河段多级分汊,依次有小孤山、彭郎矶、马当嘴、马当矶等山体形成控制节点。建立了马当河段二维水沙数学模型,在验证的基础上,从水流及河床冲淤变化的角度,结合河床演变,探索各个汊道分流比调整后对上下游河段的影响,分析了节点在汊道演变中的控制作用。研究结果表明:经过小孤山-彭郎矶节点的控制,马当河段进口边界条件较为稳定,上游河势发生较大变化时,马当河段河势变化微小;经过马当矶-马当嘴节点的控制,棉外洲左右槽分流比变化为23.3%~58.1%时,对节点下游主流和河床冲淤的影响主要集中在2~2.5 km以内,影响范围有限。通过采用数学模型和河床演变分析相结合的方法,探索汊道之间演变的相互影响,分析节点的控制作用,为河道治理提供指导意见。     

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。     

基于平面二维数值模拟的长江世业洲分汊河道水流特性研究

上游河势条件的改变将影响分汊河道的演变,特别是上游来水入流角度的改变,会导致主流流向的摆动,引起洲头顶冲点位置和各汊道入流条件的变化,从而影响主、支汊的稳定性,改变分汊河段河床冲淤调整的趋势。选取长江中下游典型分汊河道—镇扬河段世业洲分汊河道为研究对象,通过Delft 3D软件,模拟研究世业洲分汊河道上游单一段入流角度改变后,对世业洲分汊河道水流特性的影响,包括世业洲分汊河道左汊、右汊分流比,分流区、分汊区、汇流区的断面流速分布。     

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。     

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。     

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。     

长江南源当曲源头水沙特性初步分析

长江南源当曲源头为高原沼泽,通行不便。在长江三源之中历来少有人涉足,其基本情况及其对江源水系的作用亦少为外界所知,河流演变及水沙运动特性的研究甚少。为了对长江南源当曲源头的河道、水流、泥沙等基本特性及当曲源头典型地貌特征进行了解,长江科学院继2014年后于2015年再次组织了科学考察。通过考察对当曲源头水沙特性进行了初步分析,分析成果为高原河流演变及河岸带生态系统提供了基础资料,同时对其它河流治理及河流生态保护与修复具有参考价值。     

陆溪口鹅头分汊河段冲淤调整分析

陆溪口河段为长江中下游典型的鹅头分汊河段,三峡工程蓄水前,受进口单边挑流节点及弯道环流作用,河道演变呈现周期性演变规律;三峡工程蓄水后,在上游水沙条件变化、人为因素等影响下,河段冲淤规律将产生调整。采用理论分析、实测资料分析等方法,对蓄水后陆溪口河段周期性演变规律进行研究。分析表明:蓄水后河段周期性调整规律及趋势仍然存在,且由于上游来沙量减少,河段冲淤调整甚至有加快趋势;新洲洲头遭受严重冲刷,出现串沟,直港进口淤积严重,分流格局产生调整,航道条件变差。人为实施航道整治工程后,河势才有所稳定,但河段周期性演变的内在动力并未消失,对航道条件及整治工程带来了一定的不利影响。     

缓坡浅水辫状河三角洲沉积模拟实验研究

缓坡浅水辫状河三角洲砂体是重要的储集类型之一,且蕴含着丰富的油气资源,对该类砂体形成、分布及演变规律进行研究具有重要的实际意义。文中以鄂尔多斯盆地苏里格地区二叠系中统下石盒子组盒8段为模拟原型,应用沉积模拟实验技术,论述了辫状河三角洲的形成过程和沉积微相特征,探讨了影响辫状河三角洲形成及演变的控制因素,揭示了平缓构造背...     

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。     

分汊型河道水流运动特性和污染物输移规律研究进展

对分汊型河道的水流运动特性和污染物输移扩散规律的相关研究进行综述,分别从分汊型河道中分汊口、交汇口、整个分汊河道的水流特性及分汊型河道中的污染物输移特性等4个方面进行总结。介绍分汊口和交汇口处的水流从其能量损失、水位变化、水流分离等一维、二维过流特征到三维流动结构和紊动特性的研究过程;从野外现场试验、室内物理模型试验和数学模型模拟等角度出发阐述了整个分汊河道的水流特性;认为污染物在分汊河道中的输运规律研究主要集中在数值模拟上,并进行了回顾和分析;提出分汊河道水流水质输移特性研究中一些有待深入探究的问题,尤其亟待加强不同排放方式、不同污染物密度和不同分汊形态下污染物输移机制的试验研究。     

20世纪80年代以来珠江三角洲网河区河性演变

针对20世纪80年代以来珠江三角洲网河受大规模采沙影响,其河道特性发生的显著变化,基于实测资料,从网河区河道的河床演变、水沙条件、同流量水位变化、西江和北江分流分沙变化、河槽容积及河道行洪能力等方面分析了珠三角网河区河性的演变情况。结果表明:20世纪80年代以来,网河区河床下切严重,来流量变化不大,来沙量大幅下降,同流量下水位下降明显,思贤滘对西江、北江的分水分沙有所调整,河槽容积增大,河道的行洪能力提高。随着规模取沙的减少,2005年后网河区河道进入新的平衡演变阶段。     

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。     

水沙过程与河流健康

水沙是河流系统最基本的物理要素，也是河流系统的动力因子。本文首先分析河流水沙过程的二重性，在此基础上分析指出河流健康的主要威胁及其实质，并深入探讨了水沙过程变化与河流健康的关系，揭示了河流健康的本质；指出健康河流是在维持河流生态环境功能的前提下，能满足人类服务功能持续需要的河流，从根本上讲，是对水沙过程的调节在其适应性范围内的河流。