三峡工程运用后荆江不同河型河道演变分析

利用三峡工程运用以来实测水沙和地形资料,分析荆江河道分汊、弯曲、顺直等河型调整的规律,并对其变化原因进行探讨.三峡工程运用以后,分汊型河道变化主要表现为凸岸支汊发展;弯曲型河道演变特点为凹岸深槽淤积,凸岸边滩冲刷,断面形态由偏“V”单槽向“W”型双槽转化;顺直型河道变化特点是两岸交错边滩冲刷,深槽淤积,河道断面向宽平方向发展,深泓年内变化频繁.从水流能量的角度,探讨了荆江不同河型河道调整的原因.由于三峡工程运用后荆江特别是下荆江河段水流输沙所需要的弯曲度明显较建库前小,因此弯曲河段凸岸边滩冲刷以减小水流弯曲度,是响应上游水沙变化的重要方式.     

码头工程建设对长江中游典型河段水流影响的数值模拟研究

为了研究码头工程建设对荆江公安河段河道水流的影响,通过建立平面二维水流数学模型,计算分析了工程建设前后附近河段的水位、流速变化情况。结果表明:工程建设对其所在河段的水位和流速影响较小,不会对工程河段河势、行洪带来较大影响。建立的二维水流数学模型可准确模拟工程河段水流运动特性,可为研究工程前后河道水流、水位变化提供较为可靠的依据。     

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.     

湖北荆江河道演变监测及分析项目综述

三峡水库的蓄水运用改变了大坝下游河段的来水来沙过程,造成荆江河道沿程冲刷,可能引起局部河段河势变化,对荆江防洪造成威胁。对荆江河段重点河段开展原型观测,在此基础上首次提出监测导线分析法、岸坡稳定性评估体系等监测方法。综合荆江河道历史演变规律、重点河段10a来原型观测及岸坡稳定评估,分析得出荆江总体河势变化特征及演变趋势。荆江河道演变监测及分析项目为湖北省水利厅及时了解河道变化情况提供了科学依据,可指导荆江防汛,并为部分河道整治工程提供河势演变的理论依据。     

下荆江典型弯道特性分析

下荆江是典型的蜿蜒性河段。为了研究蜿蜒性河段的演变规律,为下荆江河道整治提供依据,我站成立以来,进行了长期的河道观测研究工作。其中1959年在碾子湾河段和1964年在来家铺弯道进行了重点观测,收集了较完整的天然弯道水流泥沙资料。本文对上述实测资料进行了初步分析,供有关单位参考。     

荆江河段河道冲淤变化及影响分析

根据荆江河段10次长程水道地形观测资料,采用"断面地形法"(切割断面计算河道冲淤量)进行了荆江河段河床冲淤变化计算与分析.结合典型断面变化对冲淤计算成果的合理性作了比较分析.同时对荆江河段河道冲淤变化对河道高水位影响进行了探讨性分析,河道水力因素调整、洞庭湖的顶托作用增强、三口分流分沙比减少、分蓄洪水面积的减少是出现高洪水位的主要原因,而河段泥沙淤积只是其中一个次要因素.     

黄河内蒙河段水流数值模拟研究

针对黄河内蒙河段孔兑较多、洪水变幅较大、水文监测站点较少的实际情况,采用数值模拟方法,建立了内蒙河段水流数学模型,通过对模型的验证及孔兑入汇计算结果的分析,表明该模型可以真实反映内蒙河段孔兑入汇的流态及相关水力要素变化,可以作为该河段河道规划整治的研究手段之一。黄河内蒙河段孔兑的大流量入汇会对干流区的流态以及水位产生明显影响,使流向改变、水流上滩、水位壅高,因此区域防洪规划和河道整治中应予以高度重视。考虑到内蒙河段孔兑入汇干流带来的影响,不仅体现在水流形态上,而且泥沙淤积是河床演变的关键所在,加之短时段内又难以模拟水流的高含沙量过程,所以下一步工作将是在现有水流模拟基础上模拟计算含沙水流过程。     

松滋河堵支并流整治措施研究

松滋河是荆江分流入洞庭湖的最主要河流,由于分汉众多,水流分散,河道淤积,防洪形势不断恶化.因此堵支并流,缩短河道岸线就是一项可供选择的整治措施.本文采用一维可视化河网水流泥沙数学模型,对松滋河中支堵支并流,并进行河道疏浚的整治措施进行了研究.研究结果说明,该项措施可以做到不抬高上游水位,下游水位基本维持现状,疏浚河段能够长期维持,堵支疏浚整治措施基本可行.     

三峡水库蓄水运行后荆江河道特性变化研究

由于三峡水库的蓄水运行、上游建库和水土保持工程的逐步实施,三峡水库入库泥沙量和出库泥沙量均出现大幅减少,坝下游河道将在较长时期内产生较大幅度的沿程冲刷,荆江河段首当其冲.根据三峡水库蓄水运行后荆江河段实测资料,分析了荆江河道特性变化情况,并结合数学模型计算成果,从河型、河势和河床形态等方面对荆江河道特性变化趋势进行了预估.研究结果表明:三峡水库蓄水运行后,荆江河段河道特性总体不会有重大改变,但各河段河势将在长时期内有不同程度的调整,河势调整过程中相应岸段崩岸在所难免.为保障荆江的防洪安全,维护健康长江,促进人水和谐,针对本河段河道特性的变化情况,提出了应对建议和措施.     

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。     

干支流汇合口平面二维水沙数学模型研究

天然河流中存在着大量的干支流交汇的河段,一般交汇河段都具有复杂的水流条件和地形条件,对于交汇处复杂边界条件下所引起的水流运动及河床变形研究造成一定的困难。以长江和沱江汇合口为例,针对汇合口河段复杂的地形和河势,建立了贴体正交曲线坐标下的平面二维水沙数学模型,克服了边界复杂及计算域尺寸悬殊所引起的困难,采用欠松弛技术求解...     

潮汐作用对河网区重金属输移的影响

根据相关文献,推导了只考虑溶解态和悬浮态输移过程的一维河流重金属输移模型的表达式。根据2005年12月北江镉污染事故背景资料,对该模型的参数进行率定,以分析珠江流域西、北江河网区潮汐对重金属输移的影响。设定北江上游突发污染事故与下游大、中、小潮相遭遇的情景,将情景资料代入重金属输移模型进行模拟,根据模拟结果评价了事故对佛山市水厂供水带来的影响。分析结果发现,潮汐作用造成河流内水流往复震荡,对污染物的迁移过程影响较大;不同的潮汐作用导致西江、北江的水流补给形式发生变化,进而影响污染物的传播途径;污染事故与大潮相遭遇时,对供水造成的危害要远大于与中、小潮相遭遇时。     

感潮河段水沙数学模型研究与应用

感潮河段的水流和泥沙运动均具有很强的非恒定性,采用有限体积法建立了一套感潮河段平面二维水流泥沙数学模型。模型采用同位网格的SIMPLEC法对水流方程进行离散和求解,较全面地考虑了非均匀悬移质及推移质运动,具有较好的普遍适用性。以长江下游口岸直河段和仪征河段为例,分别对模型作了定床和动床计算,计算结果与实测值符合较好,从而证明了模型的可靠性。     

一维洪水数值模拟技术在流域防洪规划中的应用

南美洲厄瓜多尔境内的Guayas河流域中下游社会经济发达,但洪水问题突出,是该国流域综合规划的防洪重点地区。通过综合规划论证,拟兴建由堤防、水库、蓄滞洪区、分洪道和挡潮闸组成的防洪工程体系。基于MIKE11软件平台构建了Guayas河流域中下游河网洪水一维数值模型,对平原感潮河网的洪水演进规律和规划的防洪工程体系联合运用进行了模拟计算。在模拟中,通过合理概化河网、优化河道断面布置,以及采用堰闸过流公式代替圣维南方程作为堰闸工程所在断面的水流运动方程,有效避免数值振荡问题。在模拟结果的基础上拟定了洪水安排方案和防洪工程规模。     

河道溢油污染事故二维数值模型研究

为了研究内河船舶事故溢油的运动规律,在二维水动力、风场模型基础上,分别采用油粒子模型理论,建立了适合内陆狭长型河道溢油事故模拟的二维数值模型。在假定工况条件下,将模型应用于长江、汉江武汉段典型溢油事故的模拟研究。模拟结果表明模型较好地反映了风场、流场、复杂地形条件等对河道溢油扩展和漂移运动的影响规律,模拟结果可为河道突发性溢油污染事故预报和应急处理提供技术支持。     

永定河倒虹吸动床模型试验及防护措施研究

模拟4种永定河洪水流量过程,通过水流重力相似、水流阻力相似、泥沙起动相似、水流输沙能力相似、河床变形相似、水流运动时间相似等模型,试验永定河洪水过程对河道的冲刷影响情况.从而确定倒虹吸的防护措施.     

水流移床力及河道运动力学的初步探讨

本文首次提出了水流移床力和河道运动力学的概念，并建立了水流移床力与流量脉动强度的关系。水流挟沙力是水流挟带泥沙通过河道的能力，而移床力则是水流改造河道的能力。非恒定流输沙使水流具有移床力，因而造成河道运动。研究发现，流量脉动强度愈大，移床力也愈大。不同频率的脉动对移床力有不同的贡献。在缺少河道实测运动资料的情况下，可以利用流量脉动能谱算出修正系数k推算实际水流移床力。由移床力与流量脉动的关系可以推论，水流脉动强度愈大，河道愈不稳定。利用水流移床力公式，可以计算和预测河道运动的速度和距离。     

三门峡水库芮城库区黄河段治理轮廓

黄河三门峡水库潼关至大坝河道长113.5km ,其中芮城段67 .2km ,按水库运用情况,黄淤41 ～30 断面长45 .6km ,河道特性明显,称为自然河道段;黄淤30～24 断面,长21 .6km ,呈水库和河道双重特性,称回水变动段。经对两段河道特性和多年流势分析及已建护岸工程的基本评价后,本文对工程设防标准、基本流路、平面布设及结构形式提出了符合整体规划又切合实际的数据     

典型河段悬移质泥沙模拟方法研究

河流上修建的水利工程改变了原有河道水流泥沙的运动形式,而泥沙含量众多的悬移质泥沙往往影响着工程或河道的淤积状况,只有深入研究悬移质泥沙的运动形式,运用不同方法模拟河流悬移质泥沙对河道、水库等水利工程的影响,重现河流泥沙运动规律,揭示出悬移质泥沙对工程的影响机理,探求出减少泥沙侵害的技术途径。本文以模型试验设计的最新成果,运用模型试验方法和数学模型计算方法,并结合理论分析和模型试验,研究了天然河道典型河段悬移质泥沙冲淤问题,为解决工程泥沙问题探求一条可靠的途径。     

黄河河口生态需水分析

黄河入海水量及其流量变化过程对保障其河口三角洲生态健康具有十分重要的作用。本文分析了黄河三角洲生态系统的结构、组成及其功能,认为该生态系统关键期为5—9月。分析了黄河渔洼以下三角洲生态系统中的陆域湿地、河流湿地以及近海水域等重要生态单元生境修复与黄河径流条件的关系,重点分析了鸟类生境、河道内鱼类生境和近海水生生物繁衍生境的生态需水,提出了它们对黄河入海水量及其流量过程的要求。在统筹考虑黄河天然径流条件、自然功能用水和社会功能用水的平衡、黄河水资源配置条件等因素后,进一步提出现阶段黄河向其三角洲生态系统提供的生态用水控制指标：5—6月繁殖关键期的适宜水量约22亿m3,相应的利津断面流量应不低于150m3/s,最好能达到250m3/s;7—10月应保障洪水量级不低于3500m3/s、平水期流量不低于200～300m3/s;11月—次年4月流量应不低于75m3/s,最好能达到120m3/s。