赣江入鄱阳湖北支封堵对尾闾河网水流特性影响试验研究

赣江下游尾闾河道为冲积性多级分汊型河道,主要分为西河、东河,西河分汊为西支和北支、东河分汊为中支和南支。由于水文情势的改变使得赣江水环境和航行条件恶化,拟封堵赣江入鄱阳湖北支以改善水流条件,而对河道的封堵会改变其它支流的水流条件。所以基于物理模型试验,通过分析北支封堵后赣江下游尾闾河网水位、流速、分流比等水流特性的变化,探讨入鄱阳湖北支封堵对尾闾河网水流特性的影响,为赣江尾闾河道整治提供技术依据。试验结果表明:封堵入鄱阳湖北支后,西河分流比减小,东河分流比增大,西支、中支、南支分流比增大,且水位都有所抬高,此外,由于分流比增大,西支、中支、南支部分断面流速增大。     

基于卫星遥感技术的赣江尾闾河势演变分析

赣江尾闾地区是包括南昌市在内的江西省经济发展的核心区域,赣江作为江西省内第一大河,其尾闾地区河势变化对其周边地区的经济、防洪、环境等有着巨大的影响。运用卫星遥感技术,对1991—2010年赣江尾闾地区赣江的河道进行了河势演变的研究分析,得出了以下结论:(1)研究区域水域面积1991年约为121 km~2、2001年约为111 km~2、2010年约为132 km~2,经历了先减小后增加的变化过程。(2)历年来尾闾地区的变化主要集中在赣江主干、西支、北支,主干变化最为显著,而南支相对最为稳定。(3)主干的变化主要表现为河道扩张、江心洲面积大幅减小或者消失,其中在南昌市附近河道变化最为明显。推测这些变化主要是由人为影响包括有关工程建设、河砂开采等引起。(4)西支变化较为复杂,其上游段主要表现为河道展宽、水域面积变大,而下游段河道有所束窄;北支历年来均表现为河道束窄、江心洲面积明显增大;中支有所变化,但并不明显。     

赣江尾闾河段水情变化趋势及成因分析

利用赣江尾闾河段代表性水文站1956~2014年实测流量及水位资料序列,采用Mann-Kendall秩相关检验法和滑动平均法,研究了赣江尾闾河段特征流量及特征水位年际变化趋势,并从河床变形、上游来水变化及鄱阳湖湖区水位变化等方面分析了赣江尾闾河段水位变化的主要影响因素.研究结果表明:赣江尾闾河段特征流量总体以上升趋势为主,尤其是年、月最小流量总体呈显著的上升趋势;河段水位总体出现了下降趋势,尤其是年、月平均水位和最低水位呈显著的下降趋势,且河道上游段水位下降趋势要比下游段显著.分析其原因主要是因为近年河道有明显下切现象,河道容积大幅增加,其次是鄱阳湖湖区水位下降.     

赣江尾闾河段水沙特性及河床演变

为了解赣江尾闾河段的水沙特性与河床演变规律,通过对该河段水文、泥沙和地形演变资料的整理与分析,探讨了该河段的径流、输沙、水沙关系、分流比、冲淤变化、河床稳定性、演变影响因素及演变趋势。结果表明:近年来,赣江尾闾河段输沙量明显减小;河段分流比呈西河增大、东河减小的趋势;全河段演变以冲刷为主,且河道上段的冲刷量远大于中下游河段;东、西河纵横向稳定系数呈上游往下游递减趋势;万安水库的运用、河道采砂、鄱阳湖水位的降低是赣江尾闾河段冲刷的主要因素;万安水库运用时间的增长及河道采砂管理的规范化,将有利于赣江尾闾河段的稳定发展。     

黄河河口对下游河道反馈影响研究

以花园口河段和利津椨嫱莺佣挝对黄河河口给下游河道带来的反馈影响进行了研究,认为:花园口河段短时段的冲淤主要与来水来沙条件有关,而利津至改道点河段短时段的冲淤则主要受制于河口基准面的状况;黄河下游同流量水位、河段冲淤量和尾闾河段河长3方面演变发展过程的转折点均位于与河口改道相关的1953年、1975年和1996年;河口河段和下游河道的冲淤及水位升降均与河口尾闾入海流路的长度相应,只有当尾闾入海流路的长度超过改道前流路长度时,河口河段和下游河道水位方出现不再下降的稳定升高.同时证实了河口尾闾入海流路的绝对长度是河口河段及下游河道冲淤幅度和发展趋势的制约因素;黄河下游宏观的淤积趋势属于溯源淤积性质,河口基准面的影响波及整个黄河下游冲积性河段.     

河床演变阶段模型及其在三门峡水库和渭河下游的应用

基于河床冲淤和横断面面积变化,提出描述河道冲淤及垂向和横向调整的河床演变阶段模型,将该模型应用于1960-2017年三门峡库区和渭河下游河道的演变过程,结果表明,该模型可反映河道冲淤的时空变化特征,在溯源冲刷阶段,库区及渭河下游下段由下游向上游依次呈现"河床冲刷下切"、"河道冲刷展宽"、"河道淤积展宽"三个演变阶段,这...     

黄河口尾闾河长的变化特点及计算方法

黄河口尾闾河道的淤积延伸不仅对河口地区的河床演变具有重要影响,而且对黄河下游河道的长期冲淤发展趋势具有重要作用.根据黄河口1954-2018年实测尾闾河长与水沙资料分析了不同流路的淤积延伸特点,发现尾闾河长与累计来水量和累计来沙量之间均具有较好的相关性,但不同流路的变化速率差别较大.根据黄河下游河道的多来多排输沙关系,...     

黄河口演变对下游河道反馈影响的计算研究

利用适合于黄河下游河道和黄河口水域的一、二维连接泥沙数学模型,计算研究了黄河口演变、入海流路的淤积延伸对下游尾闾河道的反馈影响。通过比较考虑和不考虑入海流路淤积延伸2种情况的计算水位和淤积量的变化得出：单一的河口延伸对下游河道淤积的影响过程是一个相对较长的过程,需要几年、甚至十几年的发展,影响程度自下游到上游逐渐减弱。     

黄河下游水沙条件对河道冲淤的影响

根据1950年以来黄河下游河道实测水沙资料,分析了黄河下游河道汛期淤积比与小浪底站径流量、输沙量、平均流量、平均含沙量和采沙系数的关系;根据2002-2008年小浪底水库8次调水调沙期间的实测数据,进一步分析了调水调沙时黄河下游河道水沙条件对河道冲淤的影响.结果表明:黄河下游河道汛期淤积比随小浪底站径流量或平均流量的增大而减小,随小浪底站平均含沙量或来沙系数的增大而增大;调水调沙期间下游河道均发生了冲刷,河道淤积比随来沙量、出库平均含沙量和来沙系数的增大而增大,随出库径流量和洪水历时的增大而减小;2007年汛后小浪底出库调控流量为3 600 m3/s、舍沙量为40 kg/m3时,下游河道基本达到冲淤平衡.     

冰期河流弯道冰水动力学行为研究

以黄河什四份子弯道为研究对象,基于2019-2020年度的凌情监测影像及现场试验数据,分析了河流弯道冰水动力学行为特征。结果表明:上宽下窄的河道形态是造成弯道卡冰的主要原因,流凌-封河阶段,弯顶节点工程对水流的顶托作用促进了上游回流区的形成;受弯道离心力作用,河冰聚集于河道凹岸一侧,并在回流区堆积形成冰桥,从而缩小了断面过冰面积,河道逐渐封冻;弯顶下游流速大且来冰量少,形成清沟,主流向河中发展;冰塞堆积于弯顶上游凹岸主河槽内,水流被挤压至凸岸非冰塞区,弯道主流易位;在稳封期,河道冰水动力特征基本不再变化,在解冻开河期,凸岸非冰塞区流速较大,主流区冰盖优先解冻且沿主流输移,回流区冰盖最后消融,河道主流逐渐恢复至畅流阶段,整体呈复归式。     

2002-2018年长江口基本河槽冲刷及形态调整演化趋势

三峡蓄水后清水下泄对长江口河床演变产生何种效应是泥沙研究者普遍关注的问题。在阐述长江口近期来水来沙和边界条件变化的基础上,分析了长江口基本河槽河床冲淤特点、形态演变及其趋势。分析表明,长江口基本河槽发生了全面的强冲刷,河床形态朝宽深比减小的方向发展。各分段基本河槽上、中、下3层河床的冲刷分布,体现了长江口愈向上游段受径流作用相对较大,而愈向下游口门受潮汐动力作用相对较大对河床冲刷影响的特性。在保滩护岸和近期圈围工程与岸线整治工程作用下长江口总体河势仍将继续保持相对稳定;在三峡蓄水后来沙大幅减小的大环境下,基本河槽将连续受到冲刷,河床形态仍将朝窄深方向发展。     

流域水沙变化和人类活动对长江口河槽演变的影响

基于1998—2016年长江口系列水下地形等有关资料,研究了流域减沙和人类活动对长江口河槽冲淤演变的影响趋势。结果表明:近20年长江口滩槽格局总体稳定,但南支以下河槽呈现由净淤积向净冲刷转变,口内的河槽冲刷、容积扩大,口外的航道拦门沙浅滩长度缩短。河口边滩圈围、江中沙洲人工守护及三峡工程的拦洪消峰作用促使长江口滩槽格局的稳定,而流域来沙减少与河口促淤圏围则促进南支以下河槽由净淤积向净冲刷转变。2002—2003年基本为长江口南支以下河槽冲淤转变的分界点,河口冲淤转变对应的流域年输沙量临界值约2.54亿t。未来,长江流域来沙量可能长期维持在临界值以下的较低水平,长江口将呈现岸滩槽地貌格局稳定条件下的缓慢冲刷趋势。     

长江东流河段河势演变分析

长江每年都会经历洪水期和枯水期,河道会发生较大的冲刷和淤积,甚至会发生崩岸等险情,需要对河势进行动态的监测和分析。文中以东流河段为例,采用水文测验、特征线比对、断面套绘和GIS冲淤计算等方法对河道进行研究,总结了东流河段近年来河势的演变特点为上段淤积,中段冲刷,下段淤积,河段总体表现为冲刷。该结论具有代表性,为长江河道治理和保护提供了理论数据基础。     

黄河湿滩微差爆破开槽试验研究

为了利用爆破解决黄河下游河道经常出现的横河和斜河威胁河道安全的险情以及河道整治中的裁弯取直、疏浚航道和河道引水口淤积的问题,在黄河湿滩上进行了微差爆破开槽试验研究。通过试验,回答了在黄河下游湿滩上能否进行爆破开槽施工;爆破能否形成沟槽,形成的沟槽可以保持多长时间;能否作为引槽引水,通过冲刷形成新河槽;爆破开槽对已有工程的安全影响等四方面的问题。     

长江口徐六泾节点段河槽稳定性及其影响因素

徐六泾节点段控制着长江口的物质通量和南北支的分流分沙,其河槽稳定性和变化趋势在长江口的演变中具有重要地位。采用实测资料分析和物理模型试验相结合的方法研究了长江口徐六泾节点段河槽的稳定性及其影响因素。研究结果表明:①徐六泾节点段1992年前河槽呈右移态势;1992—2018年间,河槽演变趋缓,平面上主要表现为小幅度的上提下挫,垂向上呈缓慢刷深之势。②徐六泾节点段未来滩槽格局基本稳定,河槽仍以冲刷为主,且有向下游发展趋势,大洪水作用下局部河床会出现较大的调整(2009—2018年+百年一遇水文年试验条件下,在现有的-30 m深槽下游约910 m 处出现一个新的-30 m槽)。③徐六泾节点段河槽整体稳定性前期主要受两岸圈围工程、上下游河势、大洪水等的影响,近年来主要受流域减沙的影响,局部河床稳定性的主要影响因素是大洪水和人类活动。     

黄河郑州段河道冲淤变化及影响因素研究

以黄河下游郑州段多时段的遥感影像及水文资料为主要数据源,对黄河郑州段河道的淤积与演变及其与水沙的关系进行了研究。结果表明:黄河郑州段河道岸线、河道宽度、曲流位置和角度都有变化,且年际变化大;小浪底水库的投入运用,控制了下游的来水来沙条件,造成河道的摆动幅度减小,但弯曲长度增加,横河、斜河呈发展趋势;河道冲淤变化的主要影响因素为流量变化。     

黄河宁夏河段河道演变及其影响因素分析

通过对黄河宁夏河段下河沿、青铜峡和石嘴山三个水文站的水文泥沙资料的分析,初步揭示了水库修建及其运用方式对下游河道冲淤变化的影响。结合上述站点的河道大断面及加密断面的形态变化,得出黄河宁夏河段河道冲淤变化在银川平原的砂质辫状河段最剧烈,在青铜峡大坝下游不长的砂砾质辫状河段相对强烈,而在青铜峡大坝以上的卵石质辫状河段不明显。河相系数与水力半径的关系式表明:宁夏河段的河相系数主要取决于水力半径,而水力半径取决于断面平均流速,即黄河宁夏河段的河道演变取决于过水断面平均流速。     

上荆江沙市至郝穴河段近期河床演变及过洪能力分析

在大量实测河道资料基础上，分析了上荆江临江河段演变的基本规律、发展趋势及河道过洪能力，通过分析上荆江主流变化与岸滩变化的关系，深泓纵向冲淤变化和护岸段近岸河床冲淤变化，初步预测了上荆江河道发展趋势，最近还分析了荆江近期过洪能力的变化，通过分析后认为在三峡工程建成之前，荆江仍然面临着大洪水的威胁，因此必须重视河道观测工作，因势利导加强河势控制工程，改善近岸河床冲刷的现状，保障荆江地区的安全。     

黄河什四份子弯道冰期水流及冰塞特征研究

覆冰条件下,弯道水流固有的三维特性更为复杂,对河流弯道冰下水流特征及冰塞的研究有助于推进防凌减灾工作。依据2020年1月稳封期的原型观测数据,对黄河什四份子弯道冰下水流及冰塞特征进行了详细分析。结果表明,弯顶节点工程引起的回流是阻冰的重要条件,上游下潜的冰花因水动力不足及河势等因素影响发生堆积,冰塞在弯内形成并沿凹岸主槽逐渐向上游发展,同时,弯顶卡冰封河与下游较大的水流流速,促进了清沟的形成;入弯至弯顶区间,冰下水流流速垂线分布基本服从双对数分布规律;受凹岸冰塞及回流影响,纵向上,水流流速呈减小趋势,在弯顶附近开始恢复;径向上,河道主流被冰塞压迫并逐渐趋于凸岸,致使弯道主流易位,凸岸水流流速大于凹岸,清沟向凸岸偏移;弯道水流湍动能与雷诺应力主要在近底处存在较大的变幅,表明近底水流运动活跃,且二者大小与流速大小在径向与纵向分布上具有较好的一致性,受冰盖影响,水流湍动能沿水深近似呈"S"形分布,雷诺应力分布无明显规律。