冲积河流河床综合稳定性指标研究

根据河床演变理论，利用已有的基本公式，导出了冲积河流河床绝对稳定应满足的水沙床无量纲数（量）条件，由此建立了由水沙床因素构成的实用冲积河流稳定程度函数公式。基于该公式建立了冲积河流河床综合稳定性指标以及对应的河型判别准则，然后利用黄河下游11年资料和渭河部分资料进行了初步验证。计算表明，建立的冲积河流河床综合稳定性指标以及对应的河型判别准则是合理和有效的，可以利用该判别方法预测大型河流因水沙条件改变而导致的河型变化趋势。     

丹江口水库运行后下游河道冲刷特性分析

 丹江口水库的修建改变了原来的来水来沙特性,对水库下游河床造成了不同程度的冲刷。加高后的丹江口大坝为南水北调中线水源工程。工程运用后必将对丹江口水库大坝下游河床、水资源供给及生态环境等方面都将产生影响,为了与工程运用后作一对比,2005年对丹江口水库坝下游丹江口至碾盘山河段进行了一次1/10 000水道地形测量。从历年观测资料看,从丹江口至碾盘山河段即汉江中游各河段河床出现了大量的、不同程序的冲刷,经分析计算得出,坝下游河段冲刷强度随时间及距坝里程的不同而发生变化,并且与来水量密切相关。     

河床形态冲淤调整的分形度量

将河流动力学与数学中的分形理论相结合,以河床冲淤较为剧烈的三峡坝下游典型分汊河段为例,分析了河床表面分形维数（BSD）的变化及其与相应河段平面、纵剖面、横断面冲淤调整特点的关系。结果表明：BSD具有时空变异性,一方面不同类型河段BSD是不同的,其可在一定程度上反映河型,甚至河型亚类的差异;另一方面同一河段BSD随河床冲淤进程亦发生相应变化,其与河床形态调整存在着必然联系。同时,BSD值与典型剖面形态的复杂程度呈正相关性,可从整体上描述河床表面形态冲淤起伏的剧烈程度。BSD作为河床表面形态冲淤起伏程度的定量工具,其在河流动力学领域中的河势量化分析、河型判别及河道形态阻力计算等方面将具有一定的参考价值。     

我国南方已建水库坝下游冲淤特性分析

三峡工程大江截流已于１９９７年１１月胜利完成，随着三峡工程的建设，特别是２００３年蓄水以后，三峡水库拦沙泄水对下游河道的影响将逐渐明显。为了比较完善地提出三峡水库下游的冲刷特点与机理，研究和总结已建水库坝下游的河床演变特点和演变过程中的利弊问题，通过对“九五”期间两次已建水下游河道查勘所收集的资料，以及丹江口、陆水水库的大量原型观测资料等的分析与研究，认为我国水库下游冲刷特点与水库所处河流的地区，     

冲积河流河床稳定性综合指标

冲积河流河床稳定性指标在实践中是判断河流泥沙运动强度、沙丘运动引起的河床变形强度和划分河型的依据。河流动力学研究成果表明,河床纵向稳定性取决于河道纵向水流输沙能力,而纵向水流输沙能力与纵向水流参数成比例。类比于纵向稳定性与纵向水流参数的关系,认为横向稳定性与横向水流参数成比例,以及河床稳定性综合指标取决于纵向稳定性与横向稳定性的对比。经推导,得到了反映水流动力因素、河床几何尺寸和边界特征的河床稳定性综合指标一般表达式。根据天然河道和模型小河的河型资料,确定河床稳定性综合指标。该指标反映了河床综合稳定性且可以用来进行河型判别。     

淮河中游河床稳定性分析

河床的稳定性指标是研究冲积型河流河床演变时的重要特征参数之一.根据实测水沙资料对淮河中游洪河口至小柳巷段的纵向稳定系数、横向稳定系数和综合稳定系数进行计算,并分析中游河段稳定性.     

三峡与丹江口水库下游河道河型变化研究进展

在收集三峡与丹江口水库下游河道河型研究成果基础上,总结与分析了三峡与丹江口水库下游河道不同河型的成因,包括来水来沙条件,河道边界条件和比降变化。结果表明,丹江口水库建成运用后,汉江中游河道演变为相对稳定的分汊或单一河道,下游弯道发生撇弯切滩;三峡水库建成运用后,下游河道的变化程度要小于汉江下游。指出了三峡水库下游河道河型变化的复杂性,及需要进一步研究的课题,研究成果可供大型水利枢纽工程下游河道河型变化机理研究参考。     

三峡坝下游河道造床流量与水流挟沙力的变化简

 通过对三峡水库蓄水前后坝下游水沙条件代表站——宜昌水文站的资料进行统计,分析了三峡水库蓄水前后坝下游河道造床流量的变化,并结合水力学计算对水流挟沙能力进行估算,简要分析了坝下游河道水流挟沙能力沿程的变化情况。分析认为三峡水库蓄水后引起的坝下游第一、第二造床流量变化和水流挟沙能力变化反映了坝下游河床以纵向冲刷为主的发展趋势;三峡蓄水前后同流量级条件下沿程水流挟沙能力的变化反映了三峡蓄水以来坝下游河段以中低水冲刷为主、中枯水位下降相对明显及河床沿程变化受节点控制的客观事实。     

重庆小南海枢纽运用后坝下游近坝段水位变化研究

为了分析小南海枢纽运用后坝下游近坝段河道水位的变化特性,基于物理模型试验和一维泥沙数学模型计算,研究了小南海枢纽运用初期和运用20 a末,不同特征流量条件下,坝下游近坝段河道水位的变化过程,以及引起水位变化的主要原因。研究表明:小南海枢纽运用后,坝下游约4 km河段范围内,水位较建坝前有不同程度下降,坝下游0.4 km处水位最大下降约1.47 m,出现在枢纽运用初期的枯水流量时;坝下游4 km以下河段水位,在枢纽运用初期下降甚少, 随着三峡水库运行年限增加,库区泥沙淤积增多,水位逐渐高出初期水位,在枢纽运用20 a末,坝下游8.2 km处水位较初期水位最大升高约0.6 m;引起坝下游近坝段河道水位变化的主要原因是施工期坝下游河床的开挖和三峡水库调度及泥沙淤积。     

边界条件对三峡坝下游河床演变影响

河流发育和河床演变受多种因素的影响,其中边界条件是重要的因素之一.根据已有河床组成、地质钻孔成果,阐述了三峡坝下游河道边界条件,总结了三峡坝下游河段河床演变特点,分析不同的边界条件对坝下游河床演变的影响.分析表明,基岩质或硬土石质河岸边界对河床剧烈演变起制约作用;砂-土二元边界河岸抗冲性很差,对河床演变的约束力较弱,主要体现在下荆江;粘性土质河岸对弯道的发展起重要的抑制作用;护岸及河控工程很大程度上抑制了河床横向变形,但易造成河床的纵向较剧烈变化.     

三峡工程动工三年来两坝间河道演变分析

根据葛洲坝运行以来的实测资料，首先分析了两坝之间达到冲淤平衡后河道的基本状况，然后重点分析了三峡工程动工以后两坝间河道的演变情况。认为三峡工程动工后，对两坝间 影响主要在：（１）施工中的填方和弃渣增大了河道的淤积量，增大了葛洲坝的库容损失；（２）弃渣使泥沙组成粗化，这有可能增大葛洲坝水轮机的磨损；（３）对航道的影响在三峡坝区主要是航道变窄，但航深仍能保持施工前的水平。     

三峡工程运用初期上荆江杨家脑至郝穴河床冲淤变化试验研究

三峡水库修建后,由于水库调蓄作用,进入坝下游荆江河道的水沙过程发生了显著变化,荆江河道产生较明显的冲刷,已引起局部河段的河势调整,将在相当长时期内对两岸堤防、已建护岸工程和河道整治工程及河道的稳定产生不同程度影响,进而影响该地区的防洪、航运、生态与环境以及河流的综合服务功能的正常发挥.利用长江防洪实体动床模型试验研究了...     

三峡水库建成后下荆江河型变化趋势的研究

三峡水库建成后，长江中下游河道将遭受长河段、长时期冲刷，河床河性会发生很大的变化。那时各河段的河型是否仍能保持，特别是最为关心的下荆江蜿蜒性河型能否维持，这对防洪和航运是非常重要的。本文在研究丹江口水库下游汉江弯曲（蜿蜒）河段的长期冲刷后的河床变形和河型是否变化以及荆江裁弯后下荆江中的蜿蜒性变化能够维持的基础上，结合三峡水库修建后的长期冲刷过程中，下荆江水沙及河床变化特点，较深入地研究了影响河型变     

南水北调引江济汉工程取水口位置比选研究

重点研究了南水北调引江济汉工程后三峡水库运用50年内,不同取水口河段泥沙冲淤、河势、水位的变化趋势,为合理选择进水口提供了科学依据。研究成果表明,由于三峡水库的拦沙及调节作用,改变了下游河道的来水来沙条件,使下游河段冲淤发生变化,河床处在不断调整过程中。在三峡水库运用50年内,各取水口河段河床冲刷主要集中在前10年,随后出现冲淤平衡、淤积等。兴建取水口工程后,工程对河段上、下游的影响是有限的,但其影响仅限于工程附近;各取水口的取水条件,均呈现出随着三峡水库运用年限的增加而发生变化。     

长江三峡工程水文泥沙原型观测

三峡工程运行后,大量泥沙将在水库内淤积,下游河床将发生冲刷,其泥沙问题是三峡工程建设中的关键性技术问题之一.我国高度重视三峡工程泥沙问题,投入了大量的人力、物力和财力,在开展泥沙问题研究的同时,更加注重水文泥沙原型观测工作,收集了大量的水位、流量、悬移质泥沙、推移质泥沙、水库淤积、坝下游冲刷和重点河段河道演变原型观测资料,目前已取得显著成效,并且推动了对长江水文泥沙规律的认识和泥沙研究的发展.介绍了长达70 a的工程论证过程以及建设过程中的三峡工程水文泥沙原型观测及其进展情况.     

三峡水库运用后监利河段航道演变研究

监利河段是长江中游碍航水道之一,特别是三峡蓄水以来,碍航问题十分严重,本文建立监利河段平面二维水沙数学模型,并采用试验资料对该模型进行了检验.在此基础上,采用该模型计算了不同水沙组合条件下监利河段的河床演变趋势,结果表明,监利河段在自然条件下总体河势不会发生大的改变;乌龟夹将作为主汊长期存在,特别是三峡蓄水运用以后,乌龟夹的主汊地位将会进一步加强;随着三峡蓄水时间的推移,洲头心滩前缘冲刷,下侧淤积,滩体向左岸及下游延伸,乌龟洲洲头及右缘继续冲刷后退,浅滩的形势不会发生改变;乌龟夹口门处的浅区将继续存在,仍然是碍航的主要因素.最后,提出了相应的整治措施.     

三峡工程运用初期石首河段冲淤试验及河势控制方案研究

 利用长江防洪实体模型动床模型试验 , 研究了三峡工程运用初期不同时期石首河段的冲淤变化规律,并预测其河势变化趋势;针对该河段出现的新情况进行研究分析,提出了该河段的河势控制方案。研究结果表明：三峡工程蓄水运用至 2022 年末,该河段总体河势与近期基本一致,依然维持目前新生滩左汊为主汊、左汊内左槽为主河槽的分汊格局,但局部河势仍有一定程度的调整变化。该河段的河势控制初步思路为：对深泓近岸及主流顶冲的险工段采用护岸守护,包括对已建护岸工程的加固及未护段的新护;另外,根据河势调整趋势,对局部洲滩进行守护,以稳定目前较为有利的河势格局或防止其向不利河势方向转化。     

长江黄陵庙至南津关河段河势分析

随着通航、调度及生态方面需求的提高,对葛洲坝和三峡大坝两坝间河段进行新一轮治理已迫在眉睫。根据葛洲坝工程运行以来的实测资料,对该河段30余年来的河势变化进行了分析。分析表明:葛洲坝工程运行后至1983年,两坝间河段明显淤积,其后至1998年,淤积进程趋缓;1998年以后有一定的冲刷,尤其在2003年三峡工程运行以来,两坝间河段处于累积性的冲刷状态,冲刷部位主要以深槽为主,冲刷深度较大的河段主要发生在乐天溪深槽段和南津关深槽段,河段中部较为稳定;2008年后,冲刷幅度变小,个别年份甚至有回淤。30年来,河段先淤后冲,渐趋平衡,河势较为稳定;三峡工程运行后,两坝间冲淤与三峡工程下泄沙量关系并不明显,而受汛期来水影响较大,考虑到三峡水库仍将持续进行试验性蓄水,逐渐进入正常运行期,其中小洪水调度及汛期滞洪作用都将增强,洪水流量过程的调平在所难免,因此两坝间冲刷将不易发生,小幅淤积极为可能,总的河势及深槽大小、位置将相对稳定。     

截流技术回顾与长江三峡工程截流

介绍导流截流的方式，回顾截流技术的历史和发展趋势，用几个大型水利水电工程施工实例阐明了几种富有创造性的导流截流技术方案。重点介绍长江葛洲坝水利枢纽导流截流经验及长江三峡工程导流截流设计和目前阶段实施情况。