1998年长江中游监利——汉口河段水沙量平衡分析

根据１９９８ 年长江中游监利—汉口河段有关水文站的水文资料整编成果，进行了水沙量平衡分析。分析结果表明，监利—螺山河段水量尚平衡，河床有所淤积；螺山—汉口河段水沙量平衡，无异常现象     

数学模型在长江中游牯牛沙水道航道整治工程中的应用

通过建立长江中游牯牛沙水道二维水沙数学模型,考虑三峡水库运用后该河段的来水来沙情况的新变化,分别对牯牛沙水道航道整治工程的整体工程效果和一期工程效果进行了计算分析及比较,为该河段航道整治方案的最终确立及航道整治工程效果的合理预测提供了依据.     

长江水沙变化发展趋势

本报告是根据长江五十年的水沙资料，宏观分析长江干支流各主要水文站水沙发展趋势，发现干流汉口站、大通站、宜昌站平均年输沙量都有明显减小趋势。各主要支流水文站减沙趋势明显，汉江皇庄站平均年输沙量减少得最为显著。但金沙江的屏山站近期平均年沙量有增加的趋势。长江向洞庭湖分洪分沙的减少，使长江干流增沙。根据各站水沙资料分析了长江干流各河段发生的冲淤。文章还分析了大通站的水位流量关系和流量输沙率的关系，发现近年来大通站同流量水位有所下降和同流量输沙率也有减小的趋势。     

小浪底—利津河段河道输沙平衡临界指标研究

河道输沙平衡关系是通过工程措施调控水沙组合、冲刷河槽淤积泥沙、塑造河槽形态、提高河槽输沙能力和泥沙资源化配置的理论依据。通过对影响黄河小浪底—利津河段河道汛期输沙平衡的水沙指标进行分析,建立了河段汛期淤积比与小浪底站水沙指标的关系,计算了1950—2000年小浪底—利津河段对应的不同计算时段、不同河段(包括全河段)和上、下临界输沙平衡状态的50组输沙平衡临界指标,分析其变化规律和影响因素。对1967年实测典型洪水过程及2007年汛期调水调沙过程的输沙平衡状态分析,得出了各自对应的输沙指标,结果表明自然形成的洪水过程和调水调沙人造的水沙过程均可以达到河道输沙平衡。     

长江中游沙洲水道河床演变特性研究

长江中游沙洲水道位于武汉至安庆航段,沙洲水道全长约20 km,河段属于向右弯曲的分汊河道。随着三峡水库蓄水后来水来沙条件的变化,沙洲水道河势呈恶化的趋势,影响到了长江航运。为此,根据长江航道沙洲河段实测水沙数据,利用河床演变学理论,对其河道特性、近期演变规律和成因展开了分析,并对河床未来的演变趋势进行了预测。分析结果表明:在无工程条件下,沙洲河段的演变趋势向不利方向发展,尤其是黄冈公铁两用长江大桥和鄂黄长江公路大桥附近的边滩及其下游河段较为严重,可能会危及到航道畅通。因此,为了保障航道畅通,必须尽快实施航道整治工程。     

三峡水库下游河道冲刷粗化研究

三峡工程运行10余年以来,水库拦截了上游约75.5%的泥沙,破坏了原天然河道的自然形态与水沙条件的相对平衡,三峡大坝下游河道产生强烈冲刷,致使河床明显粗化。根据三峡水库蓄水后下游河段实测地形及床沙级配资料,分析了河道冲淤变化,并总结了四种床沙粗化计算方法。在此基础上利用接近冲淤平衡的宜枝河段实测资料对四种方法进行了验证计算。研究结果表明,韩其为方法的床沙粗化级配和冲刷深度与实测值吻合较好,较客观地反映了三峡水库下游河道的冲刷粗化过程。     

黄河下游河道冲淤性研究

根据三门峡水库投入运用以来36年下游河道的实测资料，分析了各种水沙条件下黄河下游河道的冲淤特性，总结了低含沙非漫滩洪水、中含沙非漫滩洪水、较高含沙非漫滩洪水、高含沙洪水、一般含沙漫滩洪水及非汛期河道的冲淤规律和各河段的相互调整关系，指出了各河段冲淤最严重的洪水类型，确定了各河段冲淤平衡的临界条件。在此基础上，提出了水库调水调沙过程中应采取的对策和措施。     

长江干流监利站水沙特性分析

监利河段位于长江中下游14个重点河段之一荆江河段的下段。根据对该河段代表水文站--监利水文站多年统计资料分析,监利站年径流量变化过程与年输沙量变化过程均呈不规则周期性变化,且以20世纪80年代末期为界,明显地分为2个阶段,2006年为长江枯水少沙年份,径流量、输沙量均为历年来最低值。监利站径流量年内分配与输沙量基本一致,均集中于汛期5-10月,且输沙量更为集中。水沙关联性分析结果表明,监利站来水来沙总体呈正相关性,即径流量越大,输沙量也就越大。监利站的水沙变化除了受长江上游来水来沙变化的影响外,下荆江裁弯工程、荆江三口分流分沙变化 及三峡工程等水利枢纽建设,均是主要影响因素。     

长江中下游水沙通量变化规律

采用水文学、泥沙运动力学与数理统计学相结合的研究方法，对宜昌和大通两个测站近五十年的实测水文、泥沙资料进行分析，以探究长江中下游水沙通量的变化规律。研究表明，水量由中游向下游沿程递增，但各测站的年均增幅不明显；长江中下游泥沙主要来源于长江上游地区的金沙江和嘉陵江。其次是汉江、洞庭湖和鄱阳湖等水系；长江流域来沙主要以悬移质形式下泄，悬沙通量由中游向下游沿程递减，同时各测站悬移质输沙量也逐年呈阶梯性递减趋势；长江中下游水沙通量有明显的季节性变化，洪季通量值明显高于枯季；悬沙颗粒主要由极细砂和粉砂组成，自中游向下游，泥沙颗粒逐渐细化；由于江阴河段附近边界条件的限制，该区域的悬沙粒径明显小于其上下游河段。     

长江下游安庆河段演变规律与治理思路研究

长江安庆河段是长江下游典型的多分汊河段,近年来受来水来沙变化影响,局部河势仍然处于变化调整之中,威胁防洪安全及河势稳定,影响沿岸社会经济发展.根据近70 a安庆河段实测资料,分析了安庆河段中间单一过渡段及下段江心洲汊道的主要演变特征,探讨了水沙变异条件下的河道演变机制及未来趋势,揭示了近年来影响安庆河段河势稳定的主要因...     

NUMERICAL MODELING OF CHANNEL EQUILIBRIUM PROFILE AND ITS EFFECT ON FLOOD CONTROL

1. INTRODUCTIONLarge-scale flood disasters have occured frequently in the middle and lower reaches of the Yangtze River since 1990’s, and the cosses becoming more by tremendous. The Jingjiang River and the Dongting Lake are the most serious areas of floo…     

钱塘江南岸上虞拟建港区潮流泥沙数模研究

钱塘江航运的发展一直受到深槽线平面摆动、纵向庞大的沙坎浅水区和涌潮3个因素的制约, 上虞港区建港条件也取决于上述因素.建立了大范围的潮流泥沙数值模型,在对模型进行多次验证的基础上,数值模拟了拟建上虞港区的潮流场、泥沙场,并对港区的潮流、泥沙场进行了分析,预测了钱塘江河口规划堤线方案实施后港区潮流、泥沙场的变化,为上虞港的规划和预可方案研究提供了技术依据.     

黄河下游宽滩河段泥沙均衡配置方法

黄河下游宽滩河段具有重要的滞洪沉沙作用,为了维护黄河下游河槽均衡稳定,治理"二级悬河",合理利用泥沙资源,开展了黄河下游宽滩河段泥沙均衡配置研究。提出了黄河下游宽滩河段泥沙均衡配置方法,通过黄河下游宽滩河段泥沙配置层次分析,确定泥沙配置目标和评价指标,分析了黄河下游宽滩河段泥沙均衡配置的配置方式、配置单元和配置能力,并建立了黄河下游宽滩河段泥沙均衡配置数学模型。     

The Disconnected Sediment Conveyor Belt: Patterns of Longitudinal and Lateral Erosion and Deposition During a Catastrophic Flood in the Lockyer Valley,South East Queensland,Australia

The sediment (dis)connectivity concept is the water‐mediated transfer of sediment between different compartments of a catchment sediment cascade involving four possible dimensions or linkages (longitudinal, lateral, vertical and temporal). Quantifying the strength of these linkages within and between compartments provides a means to understand the internal sediment flux dynamics of a catchment. The aims of this paper are to examine (1) the dynamics of longitudinal and lateral (dis)connectivity by quantifying patterns of erosion and deposition that occurred during a catastrophic flood, and (2) how the patterns of connectivity can be changed through management actions that better utilise floodplain sediment storages. Multi‐temporal LiDAR and air photos are used to quantify volumetric change with respect to geomorphic settings and units. The results show that over the length of the trunk stream, the high‐magnitude event was net depositional with high longitudinal sediment disconnectivity. At the reach scale, an alternating pattern of high and low longitudinal connectivity associated with contraction and expansion zones was evident. The efficiency of sediment transfer from the uppermost compartment to the most downstream compartment decreased exponentially, while the strength of lateral connectivity increased for each expansion reach. Modelling results show that increasing channel boundary roughness along expansion reaches with riparian revegetation can increase the frequency of lateral connectivity and floodplain sediment storage, thereby decreasing reach‐to‐reach connectivity and reducing end‐of‐catchment sediment delivery. This contrasts with the current trend of building levees along the bank tops of expansion reaches, which decrease lateral connectivity and increase reach‐to‐reach connectivity. Copyright © 2015 John Wiley & Sons, Ltd.     

水库坝前冲刷漏斗平衡形态的数学模拟

应用作者提出的水沙两相流立面二维数学模型和基于算子分裂的数值计算方法,对水库坝前冲刷漏斗平衡形态及相应水、沙流动特性进行数学模拟。分析表明:在邻近孔口的局部范围内,漏斗平衡形态直接依赖于孔口的布置形式与调度运行;对于孔口影响域以外的区域,则主要取决于上游来水、来沙条件。对黄河小浪底水库和三门峡水库在概化条件下的实例计算结果与现有观测成果和预测分析基本符合,对工程实际有一定参考价值。     

分汊河道水沙运动特性及其对河道演变的影响

以实测资料为依据,从理论上分析得出了稳定分汊河段的水面纵比降大于单一河段;分析了分汊河道进口段的水沙运动及输沙特性以及对汊道演变的影响;基于平衡输沙原理,分析得出了分流分沙变化对分汊河道冲淤影响的关系式,即分汊河道的冲淤演变与上游来沙量、主支汊分流分沙比及其变化等因素有关。     

三门峡水库河床纵剖面的调整

通过对三门峡水库建库40多年来的实测资料分析,探讨了水库不同运用时期的河床纵剖面特点,对潼关至Dian（土夺）段河床比降的变化规律进行了研究。结果发现,如果汛期来水量小,沿程冲刷和溯源冲刷能力就小,非汛期回水在潼关附近河段形成的淤积,汛期得不到有效冲刷;如果来水量较丰,沿程冲刷和溯源冲刷能力就大,两种形式的冲刷相互叠加形成全库区的普遍冲刷下降。潼关至Dian（土夺）段河床比降主要取决于坝前水位条件,与7年移动平均坝前水位之间具有较好的相关关系,其中受最近3年坝前水位条件的影响最大。     

冲积河流河型控制的模糊聚类方法在黄河下游应用

根据河型成因的输沙平衡程度理论假说和水沙项输沙平衡程度公式,用水沙项数作为河型控制的控制指标量,以花园口到夹河滩河段为例对控制指标量取值,采用模糊等价矩阵聚类方法对黄河下游花夹河段河型控制结果进行验算。冲积河流河型控制的模糊聚类方法在黄河下游花夹河段的应用结果表明,在水沙项数可以控制的条件下,河型是可以得到控制的。     

泄水建筑物下游冲刷坑二维数值模拟

对巨亭水电站泄水建筑物下游局部冲刷过程进行了二维数值模拟。采用RNG k-ε湍流模型封闭N-S方程、有限体积法在计算网格上离散求解、VOF方法追踪自由水面;采用C语言编写用户自定义函数,以泥沙起动切应力作为床面泥沙起动判别标准,通过分析比较水流剪切力与泥沙起动切应力大小,用以控制冲刷坑底部边界变化;采用局部重构模型和弹簧光顺模型更新计算区域和网格质量,藉以模拟和追踪局部冲刷坑边界变化。研究表明,模拟结果与实测资料符合良好。在冲刷坑的冲刷过程中,床面剪切应力随着冲刷的进程急剧减小,湍动能随着冲刷的进程减小缓慢;床面剪切应力和湍动能沿程变化均较为剧烈,床面剪切应力沿程先增大后减小,床面湍动能则沿程减小。冲刷坑的纵向平衡形态或床面泥沙起动主要决定于床面剪切应力,床面湍动能对泥沙起动也具有重要影响。     

黄河口河道演变规律探讨

通过分析黄河口河道在纵剖面、横断面、河型等方面的演变过程,总结归纳出黄河口河道的演变规律。指出:黄河口泥沙在潮汐涨落等因素影响下,河口河道纵剖面逐渐形成台阶状,与此同时,河口滩地横比降逐渐发展为倒比降;河口河道中段由顺直型河道逐渐转为弯曲型河道,而下段仍为相对顺直、游荡型河道。当河口河道中段比降减小到一定程度后,此河段开始漫滩、卡冰、出汊。河口台阶的形成揭示了黄河口流路由单股河道逐渐转为出汊的过程,即黄河口流路由“青壮期”逐渐转为“衰亡期”的过程。延长黄河口流路使用年限的途径是:①尽量减少黄河下游输向黄河口的泥沙量;②采取河口挖沙或人工改汊措施,地点宜选在河口河道的中下段。