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。     

荆江河段水沙条件与主流线特征关系研究

荆江河段的主流变化主要表现为弯曲分汊段的主支汉交替及单一弯道段深泓半径的变化,综合考虑两者关系,提出了能描述荆江分汉段及单一弯道段主流线特点的无量纲常数--弯曲特征数r,并针对同一河段分析了汛期平均流量、洪峰变差系数、年输沙量及输沙指数等水沙条件变化与主流线变化的对应关系.结果表明:汛期平均流量较小、水流相对饱和度低、来水来沙过程较为均匀使得滩槽高差较小,横断面向宽浅发展,从而减弱河道对水流的约束,弯曲特征数较小,主流顺直;反之主流向弯曲发展.     

下荆江莱家铺弯道河床演变及航道条件变化分析

下荆江河道蜿蜒曲折,河岸崩塌、滩槽变化频繁,不利于防洪、航运。经过收集整理下荆江莱家铺弯道近40 a的实测地形资料,对比分析了不同时期滩槽变化及浅滩演变特点,并结合逻辑推理、数值模拟实验,探讨了河床演变影响因素,揭示了河床演变及航道条件变化趋势。结果表明,弯道凸岸边滩将持续冲刷,遇较大洪水存在切滩隐患;弯道下游过渡段左侧的中洲子高滩崩退趋势加剧,致使弯道进口及过渡段河道展宽,形成交错浅滩,航道条件有恶化趋势。对该弯道河道治理及下荆江演变规律研究有一定参考价值。     

弯道水力条件的变化对形成上下荆江河型影响的探讨

本文通过实测资料分析,阐述了主流线在河湾中演变与水流动力因素的关系,建立了荆江河湾内主流线变化的经验关系式.进而论证了由于上下荆江各自具有不同的水力输沙特点,致使前者边滩无法成长,而被切割形成河湾汊道;后者边滩能稳定成长,河湾凹岸不断崩坍,凸岸不断淤积,而发展成为蜿蜒性河道.     

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。     

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.     

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.     

水沙变化条件下黄河下游连续弯段水流特性研究

小浪底水库建成后,黄河下游水沙条件及边界条件发生了显著变化。在这种新的来水来沙和边界条件下,下游河道河床及河势必定发生新的演变趋势。本文选取黄河下游伟那里至大田楼之间典型连续弯段为研究对象,采用Delft3D数学模型对水沙变化条件下弯曲河道中的水流形态进行模拟。结果表明:纵向垂线平均流速在沿程及沿河宽方向均发生显著变化,且在弯段的不同部位水流形态也不同,此外弯道中边滩和深槽的存在进一步加剧了流速分布的不均匀性,使得流速重新分布;弯道中水动力轴线的变化规律与不同量级的流量密切相关,大流量和小流量时,主流线变化规律有所不同,这对河床演变具有重要影响。     

弯道推移质泥沙运动特性及其对河道演变的影响

弯曲河道水流、泥沙的运动特性与顺直段不同 ,存在横向流速与横向输沙。在考虑了弯道河段横向水流影响的条件下 ,导出了弯道河段泥沙的起动流速公式 ,并进行了合理性分析 ,认为在相同的纵向流速条件下 ,弯道段凹岸侧泥沙的起动粒径和泥沙输移速率均较顺直段大。同时结合弯道段水流和泥沙的运动特性阐明了弯道河段的演变规律。     

弯道推移质泥沙运动特性及其对河道演变的影响

弯曲河道水流、泥沙的运动特性与顺直段不同,存在横向流速与横向输沙。在考虑了弯道河段横向水流影响的条件下,导出了弯道河段泥沙的起动流速公式,并进行了合理性分析,认为在相同的纵向流速条件下,弯道段凹岸侧泥沙的起动粒径和泥沙输移速率均较顺直段大。同时结合弯道段水流和泥沙的运动特性阐明了弯道河段的演变规律。     

下荆江熊家洲至城陵矶河段演变分析与治理思路探讨

利用三峡水库蓄水运用前后的水沙和地形资料,系统分析了下荆江熊家洲至城陵矶河段演变特点和趋势。结果表明：由于三峡工程蓄水运用以来水沙条件的变化,该河段河势较之前发生了一定程度的调整,八姓洲、七姓洲上游侧及观音洲弯道左岸未护段岸线均发生崩退,七弓岭弯道段的主流线已发生明显变化,并发生了切滩撇弯现象,若遇不利水文年时存在自然裁弯的可能性。在此研究基础上提出了分阶段进行河道综合治理的思路,以期为该河段的治理提供科学依据。     

考虑河岸冲刷的弯曲河道水流及河床变形的数值模拟

本文将正交曲线坐标系下的平面二维水沙数学模型和粘性河岸的冲刷模型结合，用于模拟弯道内的水流运动、悬移质泥沙的输移、河床的纵向及横向变形.用水槽试验资料验证了本文提出的水流模型，结果表明流速分布、水位等计算结果与实测值相当符合.应用建立的水沙数学模型以及河岸冲刷模型，模拟了一概化弯道在持续清水冲刷下的主流线位置、断面形态、主槽比降的变化过程，模拟结果符合弯道演变规律.     

长江荆江河段七弓岭弯道主流撇弯原因初探

三峡水库蓄水运行后,荆江河段发生了普遍冲刷,下荆江尾闾七弓岭弯道主流出现撇弯现象。分析了七弓岭弯道的历史演变和形成过程,以及近期岸线、深泓线和河床冲淤的变化,并与已有的丹江口水库蓄水后坝下游撇弯切滩的分析成果进行对比,探究了七弓岭弯道发生撇弯的原因。结果表明,七弓岭弯道撇弯主要和来水来沙量及过程、河道形态及河床地质条件、江湖关系等因素有关。其河道勘测分析成果可为下荆江河道综合整治提供参考。     

长江荆江河段典型洲滩演变机理初探

长江荆江河段上起枝城下至城陵矶,以藕池口为界分为上、下荆江,上荆江为微弯分汊河型,下荆江为典型蜿蜒性河道.近40年来,荆江河段洲滩演变比较剧烈,影响了下游局部主流线走向及河势变化.特别是三峡水库蓄水后,荆江河段重点洲滩的演变备受关注.本文根据大量水文泥沙原型观测资料,以关洲、三八滩和乌龟洲等三个典型洲滩为例,总结了典型洲滩演变特征,对三个典型洲滩演变机理和演变趋势进行了初步探讨.结果表明,荆江河段典型洲滩的演变主要受上游河势变化、水沙变化和人类活动等多种因素影响,且不同因素对各洲滩影响程度不同.     

荆江河道水流运动特性研究

利用长江防洪实体模型,全面系统地对荆江不同流量条件下的各水力要素进行测量,并结合三峡水库蓄水以来的水沙、地形资料,分析了荆江河段水流运动的基本规律和近期变化的特点,在此基础上对荆江不同河道整治方案进行了研究,并针对不同河型提出了具体的河势控制措施。研究成果表明 : 通过试验分析较详细地掌握了荆江水面纵比降、断面宽深比、流速分布及水流动力轴线变化等水力要素变化的特点,揭示了荆江河段水流运动规律,并为河道（航道）整治工程提供了科学依据。     

弯曲河道水流结构研究现状探析

弯曲型河流是冲积河流当中最为常见的一种河型,是组成河流的最基本单元,在世界分布很广,对防洪、航运等有重要的影响。弯道水流是指行进在弯曲河道中的水流。由于边界条件的不同,弯道中行进的水流运动特性也与顺直河段中不同。弯道水流运动规律的研究,在河流治理、港口兴建、引水排沙、桥墩防冲以及改善河道航运等方面都得到了广泛的应用。文章对单弯水流特性研究成果进行了归纳分析,并对研究成果相对较少的连续弯道水流特性方面进行了归纳与展望。     

一种正弦派生曲线弯道的演变试验研究

不同河流形态间的交替转化,伴随着河流阻力规律的变化。为研究基础河型的演化规律,在实验室条件下,通过控制初始河道弯曲度、河宽以及流量,对正弦派生曲线弯道短期演变的特征规律,如河岸线、水流动力轴线和地形变化等进行了研究。结果清晰地表明了不同工况下河道的不同发展特征,"大水"条件下河道容易渠道化,河岸线趋于顺直,河道宽度主要受到初始河道弯曲度及水流流量的影响。总体来看,用非黏性泥沙作为实验材料,实验河道易向着游荡型方向发展,但在一定的时间段内,存在着典型弯曲河道演变特征,且可明显地观察到床面对流量的非线性响应特征。实验结果能为天然河流的平面形态演变研究提供支持。     

邵武电厂取排水枢纽布置

电厂取排水枢纽布置方案的确定，必需研究河道取水的可取水量，研究河道的水流特性，河床的冲淤变形，弯道环流及河床演变规律，借助模型试验验证取水河段各种特性与设计布置的水工建筑物适应性。     

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。     

弯道水流的能量耗散规律及其应用

天然河湾的弯曲平面形态和离心力作用,引起弯道的水流能量重新分配和耗散规律发生变化。基于弯道水流能量平衡方程,总结了弯道水流的能量耗散主要原因,推导了弯道水流的横向与纵向能量耗散率的表达式,并采用弯道水槽实验数据验证和率定表达式的参数。运用弯道水流能量耗散规律,本文初步解释了三峡水库建成蓄水后,下泄清水将使得荆江河湾的水流能量横向耗散增强,凹岸区域严重冲刷,凸岸区域显著淤积,单个河湾的弯曲度将变大。