长江江湖汇流段河床演变分析

长江、洞庭湖汇流河段位于长江中游,由长江下荆江出口段、洞庭湖出口段及江湖汇流段3段组成.根据实测水文河道资料,结合河段的来水来沙、边界条件及河型等,分析了江湖汇流段的河床演变.结果表明:长江下荆江出口段历年河床演变主要表现为岸线崩退,河道横向位移,实施护岸工程后,目前岸坡崩退得到有效控制;洞庭湖出口段河床历年冲淤变化较小,河势较为稳定;江湖汇流段河床演变主要表现为局部洲滩和深槽的变化,河势变化不大.     

汇流区水沙组合对渭河下游河道冲淤演变影响

在对汇流区洪水来源及出现机率分析和对黄、渭、洛河不利水沙组合进行归类的基础上,对汇流区水沙组合影响渭河下游河道冲淤变化进行了分析研究。结果表明汇流区水沙组合对渭河下游冲淤演变有重要影响,当汇流区水沙组合有利时,渭河下游的局部侵蚀基准面潼关高程明显下降,渭河口流路顺直,出流顺畅,溯源淤积将大为减弱;反之,当汇流区水沙组合不利时,渭河下游的局部侵蚀基准面潼关高程显著上升,渭河口出流不畅,流路阻塞,溯源淤积迅速向上发展。最后根据分析结果提出了改变不利水沙组合的对策。     

黄渭洛河汇流区河势演变及其带来的影响

70年代以来黄渭洛河汇流区河势恶化 ,其表现是黄河西摆、河床展宽 ,渭河口上提 ,汇流区水流散乱。这些不利变化的主要原因是潼关高程抬升和不合理的河道工程布设引起的。同时由于汇流区河势的不利变化减弱了黄渭河泄洪输沙能力 ,又不利于潼关高程的冲刷下降。作者针对渭河下游及黄渭洛河汇流区泥沙发展及河势变化 ,提出合理的潼关高程为 32 5m以下 ,为稳定汇流区河势 ,改善汇流区河道条件提出了解决对策     

三峡水库下游江湖演变与治理若干问题探讨

三峡工程于2003年6月开始蓄水运用,迄今已10 a,坝下游水文情势、河道冲淤与江湖关系等均已发生变化。简要分析了三峡水库蓄水以来长江中游江湖水沙输移特性变化、中游干流河道与三口分流道冲淤变化、中游干流河势变化与江湖关系变化特点;简要介绍了长江科学院近期利用实体模型和数学模型开展三峡工程运用后长江中游江湖演变的预测结果,并与实测资料进行了对比分析;在此基础上就长江干支流水库群联合运用后长江中下游江湖演变研究与治理若干问题进行了探讨,可为未来江湖治理的思路、方案的制定与实施等提供参考借鉴。     

三峡水库下游江湖演变与治理若干问题探讨简

 三峡工程于2003年6月开始蓄水运用,迄今已10 a,坝下游水文情势、河道冲淤与江湖关系等均已发生变化。简要分析了三峡水库蓄水以来长江中游江湖水沙输移特性变化、中游干流河道与三口分流道冲淤变化、中游干流河势变化与江湖关系变化特点;简要介绍了长江科学院近期利用实体模型和数学模型开展三峡工程运用后长江中游江湖演变的预测结果,并与实测资料进行了对比分析;在此基础上就长江干支流水库群联合运用后长江中下游江湖演变研究与治理若干问题进行了探讨,可为未来江湖治理的思路、方案的制定与实施等提供参考借鉴。     

近期长江荆江河段河道演变对防洪影响的研究

由于受河床边界、水沙条件变化、江湖关系调整和人类活动等因素影响,近10a来,特别是1998年长江大洪水后,尽管荆江河段河势总体基本稳定,但局部河段河势发生了较大调整,河道演变较为剧烈.主要表现为重点河段主支汊易位、水流顶冲点上提或下移、洲滩及河道冲淤等,对护岸工程、堤防及下游河势等产生了一定影响.根据大量水文泥沙原型观测资料,探讨荆江河道演变规律,并针对河道演变对防洪的影响进行了初步研究,可为长江荆江河段河道整治提供参考.     

黄渭洛汇流区河势演变及其影响分析

建库前后汇流区河势变化情况1。1黄河小北干流潼关以上19km河段，北洛河朝邑以下河段及渭河下游方山河以下河段被称为黄渭洛三河汇流区。黄河小北干流汇流区河槽宽2km左右，比降3。该河段河道宽浅、主流多变。渭河下游河宽0。3～0。6km，河床平均比降1。8～1，河槽窄深，河弯发育。北洛河下游为弯曲性河道，河槽单一、主槽窄深，河道比降1。7～6。潼关河床高程的升降变化对黄渭洛河起着局部侵蚀基准面的作用。1。2三门峡建库前，渭河下游的冲淤基本上是平衡的，而黄河小北干流则为微淤。潼关河道天然卡口在汛期高水位时虽卡水、滞…     

不同流量入湖三角洲演变特性试验研究

入湖三角洲的形成主要受到流量、下游水位及上游来沙等因素的影响.在对后二者的影响规律研究基础上,为探索不同流量条件下入湖三角洲的演变特征,开展了进一步的试验研究.通过对三角洲的河道面积占比、摆动角度、河道长度、泥沙堆积等几何特征的分析,探讨了流量对入湖三角洲演变的影响.研究发现:三角洲的演变过程整体上遵循"冲-淤-冲"的...     

入湖浅水三角洲形成过程实验模拟分析

本文基于自然模型法,对入湖浅水三角洲的形成发展过程进行实验模拟,从河型和流场变化的角度,分析其河道演变过程规律。通过改变上游来沙和下游水位,研究不同边界条件对三角洲形成过程中河道摆动及河型发育的影响。实验结果表明:(1)河槽在顺直、分汊及无河槽的形态间交替演变,下游淤积的河坝会导致地形抬高、反水压力以及溯源淤积现象,促进河道发生周期性横向摆动。(2)三角洲表面流场形态及流速大小随河型变化,且与演变阶段有关。(3)上游多沙和下游高水位,都能使河型周期历时变短,主流摆动角度变大,摆动点位置向上游移动,较多来沙可以使河道形态由鸟足状向辐射状发育。在这一演化过程中,来沙影响占主导而水位影响居次要,水位变化条件不会从根本上改变河道形态的类型。     

长江城陵矶汇流河段水流运动特性试验研究

荆江与洞庭湖水流在城陵矶汇流河段的水流条件直接影响到上游河段水位变化和洪水传播,关系到荆江河段及洞庭湖的防洪安全,通过长江防洪实体模型试验,分析了不同流量下,荆江与洞庭湖不同汇流比及下游不同水位条件下,江湖汇流处水流特性的变化。研究表明,江湖汇流处水流具有显著的弯道水流特性,两股水流相互顶冲、掺混,流态复杂,水流态势表现出明显的不稳定性。采取措施降低下游水位、合理调度削减洪峰以及避免江湖洪水恶劣遭遇等,可以改善汇流河段水流条件、降低水位,从而有利于上游江湖防洪。     

荆江三口与洞庭湖水沙变化及影响

根据荆江三口与洞庭湖50年水沙资料,对荆江三口分流分沙变化、洞庭湖入湖和出湖的水沙变化、洞庭湖面积和容积变化、汇流河段的水位变化四个方面进行分析研究。从长系列资料来分析,荆江三口分流分沙自20世纪50年代以来明显减少尤其藕池口最为明显;入湖和出湖水沙也有减少趋势,洞庭湖面积和容积自20世纪90年代中期以来有增加趋势;在高水位时城陵矶水位较裁弯前抬高约1.8 m,低水位时较裁弯前抬高约2 m。     

Mathematical model for flood routing in Jingjiang River and Dongting Lake network

The main stream of the Yangtze River, Dongting Lake, and the river network in the Jingjiang reach of the Yangtze River constitute a complex water system. This paper develops a one-dimensional (1-D) mathematical model for flood routing in the river network of the Jingjiang River and Dongting Lake using the explicit finite volume method. Based on observed data during the flood periods in 1996 and 1998, the model was calibrated and validated, and the results show that the model is effective and has high accuracy. In addition, the one-dimensional mathematical model for the river network and the horizontal two-dimensional (2-D) mathematical model for the Jingjiang flood diversion area were coupled to simulate the flood process in the Jingjiang River, Dongting Lake, and the Jingjiang flood diversion area. The calculated results of the coupled model are consistent with the practical processes. Meanwhile, the results show that the flood diversion has significant effects on the decrease of the peak water level at the Shashi and Chenjiawan hydrological stations near the flood diversion gates, and the effect is more obvious in the downstream than in the upstream.     

利用三峡枢纽下泄"清水"改善洞庭湖和荆江的防洪局面

随着三峡水库蓄水，上游金沙江大型水电枢纽陆续建成，三峡水库将长期下泄含沙量较小的“清水”。含沙量的大量减小使长江中游实质上已成为一务新的冲积河流。“清水”大幅度地冲刷荆江河段，将对荆江堤防、河势、航道和防洪形势产生重大的影响。另一方面，三峡水库长期下泄的“清水”具有可观的冲刷能力，是一笔宝贵的财富，善加利用可以改善长江中游的防洪形势。本文建议：增加引“清水”入洞庭湖的水量，一方面避免“清水”对荆江河道的过度冲刷；另一方面可以冲刷洞庭湖的一些关键部位，改善湖区的防洪形势、并促进城陵矾以下长江河道的冲刷。     

三峡工程蓄水运用后荆江三口分流河道冲淤变化模拟

三峡工程蓄水运用后下泄水流含沙量大为减小,下游荆江与三口分流河道将长期处于冲刷状态,对江湖关系演变和防洪影响重大。本文利用可视化一维河网水流泥沙数学模型,对三峡工程蓄水运用后荆江三口河道冲淤变化进行了模拟,对三口河道分水分沙量及冲淤变化过程进行了分析。结果表明,在典型水文系列及运用条件下,三峡水库运用后前6年藕池河及松滋河均发生冲刷。之后藕池河有所回淤,松滋河继续冲刷,至三峡水库运用40年左右冲刷达至最大。研究成果对荆江与洞庭湖区防洪决策和水资源研究等有参考意义。     

长江中下游河道近50年变迁研究

 近50年来长江中下游河道演变分析表明,河道演变具有如下特点:河道总体河势基本稳定,局部河势变化较大;河道总体冲淤相对平衡,部分河段冲淤幅度较大;荆江和洞庭湖关系调整幅度加大;人为因素未改变河道演变基本规律;坐崩是长江中下游岸线崩退和护岸工程崩毁的主要形式;人为因素对长江口河道演变的影响增加。     

三峡水库运行对荆江三口分流的影响评估

荆江三口作为连接洞庭湖和荆江的纽带,历来是研究洞庭湖区防洪、航运、水环境变化和水资源利用的关键点。通过建立荆江三口分流模型,将2008—2015年枝城日实测流量和相应的还原流量作为模型输入资料,计算出有、无三峡工程情况下荆江三口的分流量。探讨了三峡水库对荆江三口发流量、分流比、断流情况的影响(此影响为径流调节和河道调整的综合影响),同时分离并探讨了河道调整对荆江三口分流量变化的影响。结果表明:有三峡工程情况下,在径流调节和河道地形调整的综合影响下,汛前消落期荆江三口多年平均分流量和分流比分别增大28.17%,9.59%,断流情况基本无变化;汛期多年平均分流量减少2.11%,分流比增长0.56%,断流情况变化不大;汛末蓄水期多年平均分流量和分流比分别减少33.87%和19.84%,松滋口和太平口断流情况无明显变化,藕池口断流天数增多且断流日期提前;枯水期三口多年平均分流量增大8.60%,多年平均分流比减小2.93%,松滋口和藕池口在有三峡工程情况下每年分别平均少断流30.43,6.80 d,太平口每年平均多断流30.86 d;其中,河道地形调整使汛期荆江三口分流量增加2.73%,汛前消落期、汛末蓄水期、枯水期荆江三口分流量分别减小16.62%,3.10%,18.49%。该结果可为洞庭湖区湖泊干旱情况、水资源利用与保护及三峡水库的运行调度提供研究基础。     

Impacts and Implications of Major Changes Caused by the Three Gorges Dam in the Middle Reaches of the Yangtze River, China

The impoundment of the Three Gorges Dam (TGD) has disturbed the hydrological regime downstream and has directly affected the relationship between the Yangtze River and Dongting Lake. To trace the realistic and potential impacts, this paper examined the changes of the channel morphology and sedimentology caused by the TGD through a field survey on the channel cross-sections and then analyzed the impact on lake water level through BP neural networks. The possible impacts on inundation patterns in lake wetlands were studied based on the lake basin DEM. The results indicate that drastic sediment decline and severe channel erosion are putting considerable pressure on the river and lake. Changing river channels are evident in some monitoring cross-sections. Dongting Lake, for the first time, changed from trapping to supplying net sediment to the Yangtze River. During the water storage periods of the TGD, the water level decreased 2.03?m in 2006 and 2.11?m in 2009 at the outlet of the lake, with extreme decreases up to 3.30?m and 3.02?m, respectively. These changes have inevitably induced alterations in the inundation patterns of the lake wetlands, which in turn have disturbed the ecological function of lake wetlands as habitats for both migratory birds and aquatic fish. The serious droughts in Dongting Lake recent years were largely connected with the above changes. Therefore, proper attention should be paid to this occurrence.     

荆江河段与洞庭湖水系的采砂量计算分析

针对当前荆江河段和洞庭湖水系严峻的采砂形势,根据遥感影像和本地区历年水泥产量,采用体积计算公式、水泥产量估算法、采砂船只估算法这3种方法计算荆江河段和洞庭湖水系的年采砂量,并对3种计算结果的误差进行分析。结果表明:2015年荆江河段年采砂量约(2.6～3.0)×10⁷ t,近5 a的采砂量变化较小;洞庭湖区及湘资沅澧四水水系的年采砂量约1.3×10⁸ t,近3 a的采砂量变化较小。本计算结果对于定量估算荆江河段和洞庭湖水系的采砂量,加强采砂管理具有参考价值。     

Influence of Sediment Transport on Water Levels in the Middle Yangtze River

Abstract

In this paper, sediment transport and deposition variety in the Yangtze River and Dongting Lake regions are comprehensively analyzed based on field data. The study shows that the gradual decrease of diversion ratio of water and sediment from the Yangtze River to the Dongting Lake is not only the primary cause of the decrease of sediment deposition in the Dongting Lake and the increase from Luoshan to Hankou reach, but also the primary cause of the elevated water levels in the Yangtze River, as well as decreasing flood regulation capacity in the Dongting Lake region. Thus the strategy of reduction and prevention of flood disasters is to deposit more sediment in the lake area, dredge the river channel, and reinforce dikes along the Yangtze River     

洞庭湖治理与湖区湿地保护探讨

洞庭湖是长江洪水的天然调蓄场所,不仅承接湘、资、沅、澧四水水沙,还纳入由荆江三口分泄的长江水沙,经湖泊调蓄后由城陵矶注入长江,形成了复杂的江湖关系,需要加强流域统一管理。通过分析洞庭湖区自然、经济状况及湖区湿地情况,结合1998年大水后湖区的治理情况及三峡工程蓄水运用后江湖关系的新变化,深入分析湖区湿地生态环境所面临的诸多问题,探讨如何在新一轮洞庭湖综合治理过程中,科学处理湖区综合治理与湿地生态环境保护与修复的关系。提出了洞庭湖统一管理措施,以便有效保护洞庭湖湿地生态环境与资源。