长江中游沙卵石-沙质河床过渡带冲刷趋势研究

通过30余年特别是三峡水库蓄水以来水文、地形、地质等实测资料的系统收集,对长江中游枝城-陈家湾河段的沙卵石-沙质河床过渡带冲刷特性和发展趋势开展分析。结果表明：虽然河段内自上而下呈现出卵石逐渐减少而沙质比例逐渐增多的渐变特点,但以昌门溪-马家店一带为界,上下游的洲滩组成、深泓形态、河床冲淤、水位下降等方面存在突变现象。在三峡水库蓄水后的冲刷过程中,虽然全河段内均出现了汊道冲刷、枯期河槽扩大的现象,但可以预计的是,河段内河势不会发生大的变化,而昌门溪以下河段难以抵御水位下降的溯源传递,马家店以上在枯水期将出现比现状更为严重的坡陡、流急、水浅现象。     

荆江河段冲刷下切关键河段及节点分析

随着长江上游梯级水库的建设运行,新水沙条件下荆江在较长一段时期内持续冲刷。采用水沙数学模型预测荆江冲淤演变,结果表明其沿程冲淤变化波动明显。基于启发式分割算法(BG算法),对荆江的冲淤预测结果进行非平稳冲淤序列分割分析,确定了荆江冲刷程度相对严重的8个关键河段和13个冲刷突增的关键节点,与实测水面比降分析结果类比,其中7个关键河段以及8处关键节点得以相互映证。研究成果显示,基于BG算法检测河道冲刷关键节点是一种可行方法。     

长江中游沙卵石-沙质河床过渡带冲刷趋势研究

通过30余年特别是三峡水库蓄水以来水文、地形、地质等实测资料的系统收集，对长江中游枝城-陈家湾沙卵石-沙质河床过渡带冲刷特性和发展趋势开展分析，其结果表明：虽然河段内自上而下呈现出卵石逐渐减少而沙质比例逐渐增多的渐变特点，但以昌门溪~马家店一带为界，上下游的洲滩组成、深泓形态、河床冲淤、水位下降等方面存在突变现象。在三峡水库蓄水后的冲刷过程中，虽然全河段内均出现了汊道冲刷、枯期河槽扩大的现象，但可以预计的是，河段内河势不会发生大的变化，而昌门溪以下河段难以抵御水位下降的溯源传递，马家店以上在枯水期将出现比现状更为严重的坡陡、流急、水浅现象。     

沙质河床清水冲刷粗化的研究

研究了沙质河床清水冲刷粗化机理，即它不是靠推移质冲刷，而主要是靠悬移质冲刷，在粗化过程中产生沙波，形成与水和条件相适应的稳定的沙波运动，建立新的平衡。据此，提出了河质河床粗化物理模式和计算方法。     

下荆江监利河段河床演变与航道整治思路浅析

长江中下游分汊河道众多,碍航问题突出.以典型弯曲分汊河道监利河段为例,通过对三峡水库蓄水前后演变规律的对比分析,认为乌龟夹将作为主汊长期存在,在三峡蓄水运用以后,乌龟夹的主汊地位将会进一步加强.但乌龟夹口门处的浅区将继续存在,加之水库汛后蓄水期间水位快速退落,退水冲槽的能力大幅减弱,碍航问题将更为严峻.本文在总结河段浅滩碍航特性的基础上提出了保持现有分汊格局,稳定洲滩,束水冲槽,结合清除下段水下碍航物的整治方案,以期从根本上解决监利河段的碍航问题.     

荆江河床演变过程中环境影响初探

结合荆江河道演变特点,将河道演变与荆江环境变化联系起来,分析了三峡水库蓄水运行后河道突变对河道环境的影响、河道冲淤变化对水质的影响、荆江三口泥沙淤积和分流分沙比变化对荆江三口洪道环境的影响。分析表明,三峡蓄水增加了水体中的溶解氧量和重金属含量,加速了三口分流量的减小,并相应地提出了对荆江河段环境变化的治理建议。     

下荆江窑监河段河床演变及整治初步研究

三峡水库蓄水后,改变了下游来水来沙条件,河床演变也相应发生变化.长江中游窑监水道属典型的弯曲分汉河型,在分析三峡蓄水运用前后河床演变的基础上,采用二维水沙数学模型预测了三峡工程蓄水运用后20a河床演变趋势.计算表明,窑监河段主流仍保持在乌龟洲右汉,主支汉的河势没有发生变化,虽然整个河段呈冲刷趋势,但出浅碍航段航深随着枯水位降落有减小的趋势.在对历史演变分析及演变趋势预测的基础上,利用建立的数学模型研究了航道整治方案.     

长江荆江河段弯道凸岸边滩非典型冲刷研究

针对近年来荆江河段凸岸边滩年际间基本处于持续冲刷的非典型演变特征,利用资料对弯道段凸岸边滩不同阶段的演变特点进行分析,以期找出引起非典型冲刷的原因。结果表明,发生非典型冲刷的主要原因有三峡工程蓄水运用后荆江河道来沙量的大幅度减少、弯道主流线向凸岸方向发生明显摆动和中枯水期波浪的淘刷影响,其中最主要的原因是来沙量大幅度减少。建议对凸岸边滩进行适当护滩以缓解非典型冲刷引发的防洪与航运问题。     

黄河沙质河床丁坝局部冲刷公式的验证

选取黄河沙质河床实测资料和模型试验数据,运用图示判断法、相关系数法及相对误差法等方法,对具有代表性的6家丁坝局部冲刷公式进行了验证.结果表明:张红武公式、波尔达科夫公式同黄河实测资料最为符合,计算精度较高,对与丁坝局部冲刷相关的水流泥沙特征因素的反映较为全面,可作为黄河河道整治工程设计的主要依据.     

荆江河床淤积考：来自历史研究的商榷

’98长江洪水量级小于1954年,但荆江洪水位却普遍高于1954年,甚至超过历史记录。这一现象成为人们关注的焦点,许多专家对此进行了研究。尤其是在同一流量下,1998年比1954年水位有明显抬升的现象更加引人注目。例如沙市在50000立方米每秒流量左右,水位升高约0.5米;监利升高约1.0米;螺山升高约1.5米。那么,是否由于河道淤积导致的水位升高呢?     

长江下游土桥水道碍航特性及整治措施研究

长江下游土桥水道为一顺直分汊型河道,为解决主通航汊道内常出现水深不足的碍航浅包,且由于其规模及位置不稳定导致的碍航问题,将河床演变分析与二维水流数值模拟计算相结合,分析河床演变主导因素,探讨碍航浅包形成原因及航道整治措施。研究结果表明,碍航浅包的形成与河道特性及汊道演变密切相关,碍航问题的解决必须在疏浚的基础上配合改善局部河道形态、增加退水过程航槽冲刷力度的工程措施,如丁坝工程和锁坝工程,以达到有效提高浅区冲刷能力,改善航道水深的目的。     

非均质河床双排桥墩局部冲刷数值模拟研究

精确模拟山区河流非均匀沙质河床桥墩的局部冲刷对桥梁设计和安全运行具有重要的意义。以黑石渡大桥河床床沙特征为背景,采用Flow3D软件开展非均匀沙质河床上双排圆柱形桥墩冲刷三维数值模拟研究。为考虑河床非均匀泥沙的悬移质运动、泥沙挟带、推移质输运等过程,在数值模拟过程中,根据非均匀沙质河床的颗粒分布曲线,对所筛取的各个级配范围内的颗粒采用其对应的中值粒径来表征。模拟得到了双柱排桥墩局部流场结构、河床的冲淤变化和上下游桥墩周围冲刷坑形态。研究表明:受桥墩阻水作用影响,墩前壅水、墩后跌水现象明显。墩周冲刷坑基本贯通整个墩周区域,受上游墩保护作用影响,下游墩冲刷坑的发育深度和规模小于上游墩。将数值模拟结果与试验结果进行了对比分析,二者吻合较好。研究成果可为深入开展非均匀沙质河床桥墩局部冲刷研究提供参考。     

荆江重点浅滩整治的二维动床数学模型研究

本文针对荆江河道边界形状复杂、长宽相差悬殊及水沙具有明显的二维特征．建立了贴体正交曲线坐标系下河道二维动床数学模型。给出了正交曲线坐标系下二维动床数学模型的控制方程、控制方程的离散及数值解法、边界条件及动边界技术。细致地模拟了荆江卵石夹沙河床及沙质河床浅滩河段的水面线、流速场、含抄量浓度场及河床变形。计算的水位、流速分布及河床变形与实测资料吻合良好。在分析河床演变规律及浅滩成因的基础上．进行了不同组次来水来沙水文年的多个整浩方案的数值试验，探讨了重点浅滩段整治原则及整治工程的初步布置。     

长江韦源口河段团林崩岸险情抢护及治理措施

2016年汛期长江发生大洪水,长江中游韦源口河段左岸黄冈长江干堤茅山堤团林段发生崩岸险情,经现场紧急抢险,情况得到有效控制。对险情发生的原因进行了分析,介绍了具体的抢险措施,并就此次险情的后续整治和韦源口其他相关河段河道治理措施进行了研究。针对茅山堤团林段的河势情况,提出了今后该河段治理时,应开展水文、水下地形测验,对岸坡的稳定性进行评价,必要时对险情段抛石加固和对上、下游受回流影响段进行新护,适当平整险情附近段岸线,严禁崩岸附近河段非法采砂;对其他河段现有护岸工程进行加固和延护,稳定现有河势和主流位置,整治牯牛沙水道,改善航道条件等治理措施。其成果可供规划设计单位或管理部门参考。     

感潮河段航道整治设计理论与方法探讨

通过长江下游大量航道整治研究成果的总结提炼,探讨和论述感潮河段航道整治设计理论与方法。结果表明:根据不同的径流和潮汐影响,感潮河段中可划分为常年潮流段、季节性潮流段和常年径流段3个区段;根据河型特征和滩槽格局,浅滩类型有单级分汊型、多级分汊型、水下心滩型和水下沙洲型浅滩四种。应综合考虑航道整治影响因素及外部条件,确立航道整治总体原则,梳理得出不同区段设计通航水位及其与上下游衔接,以及整治参数(整治水位和整治线宽度)的确定方法;针对各类浅滩特点,采取相应的整治思路和整治工程措施,整治建筑物包括混凝土构件混合堤和新型生态守护结构。     

长江南京新济洲河段河道整治方案研究

在分析长江南京新济洲河段近期河道演变规律的基础上,提出河段在防洪、岸线利用、河势稳定等方面存在的主要问题。针对两岸经济发展的要求,提出两套整治方案,运用数学模型和物理模型相结合的手段,对整治方案进行了比选、优化,并提出了可行的推荐方案,使其有利于该河段及下游河段河势稳定及防洪安全。     

长江、黄河上游水能资源优化调度探讨

长江水量丰富，年入海总量约9600亿m∧3，黄河流域水量贫乏。长江上游年径流量（宜昌站）达4000亿m ∧3，为黄河年径流量500亿m∧3的8倍。黄河和长江蕴藏着丰富的水力资源，其理论出力分别占分国总量的6%和39.6%，长江的水能资源集中在四川，仅四川省的技术可开发装机容量为10345.96万kW。约占全国30%，但是由于水资源季节不均衡性和地域条件造成的调节性能的限制，严重影响了四川水电的开发。黄河上游虽可建高坝水库，但由于不资源的匮乏，库容闲置，夏季勉强发电，枯期则出现了越来越严重的黄河断流状况，因此，实现两大水系水资源在时间和空间上的优化配置和利用， 是涉及两大流域经济发展的重大问题。对全国的可持续发展也有重大而深远的影响，仅从南北联网，以“电”代水，促进四川水电开发和缓解黄河断流提出建议。     

辽河下游河道泥沙特点及中水河槽治理探讨

辽河下游河道,沿河有许多险工险段,其中水河槽急待治理。根据辽河各河段的特点,采取不同的治理原则,通过一系列工程措施,逐步控制河势,稳定河槽,清除险工,减少滩地冲蚀,确保堤防安全。     

Responses of river bed evolution to flow-sediment process changes after Three Gorges Project in middle Yangtze River: A case study of Yaojian reach

The Three Gorges Project(TGP) has changed the flow-sediment process in the middle Yangtze River. For navigation purposes, there is an urgent need to study the changes of the river regime over a long-term period and the shoal-channel evolution over different seasons since the completion of the TGP. Based on analysis of the measured data and the results of a two-dimensional mathematical model, the changes of the river regime and river bed evolution in the Yaojian reach downstream of the TGP were studied. Results show that a high sediment transport flux helps to keep the main flow in the North Branch, while a low sediment transport flux helps to keep the main flow in the South Branch. Thus, the main branch will not change in the near future because of the low sediment transport load. In this study, the flow-sediment process adjusted by the TGP was restored to the conditions before the TGP, and the river bed evolution under the adjusted and non-adjusted flow-sediment conditions was calculated. After the completion of the TGP, the reservoir storage accelerated the flood recession process and decreased the erosion by11.9% under the flow-sediment conditions in 2010, and the deposition in the flood season decreased by 56.4%.