上荆江河床演变规律探讨

本文根据近四十年来的实测资料,着重从河势变化和河床纵向调整两个方面分析近探讨了上荆江河床演变的现象与规律。     

荆江文村夹堤段近岸河床演变分析

2002年3月19日，荆江大堤文村夹段出现550m长的崩岸险情，崩塌最大宽度达10m。距堤脚仅44m。依据近两年来4次1：2000半江水道地形监测资料及巡查成果。运用河流动力学和河床演变学等基本原理和方法，对该段近年来近岸河床演变进行了详细分析，总结险工护岸段近岸河床演变规律。     

荆江大堤护岸险工典型矶头近岸河床演变分析

荆江大堤为长江中下游重要堤防。在荆江大堤迎流顶冲段修建了护岸工程。本文在不同的险工段选择观音矶、杨二月矶和龙二渊矶等三个典型矶头,根据近50年原型观测资料,统计不同时段典型矶头附近局部冲刷坑的特征,分析了典型矶头近岸河床年际、年内演变特点及其影响因素,全面概括了三峡工程蓄水前上述三矶头险工状况,为清水下泄河道冲刷情况下应急工程加固提供依据。     

三峡水库蓄水后荆江大堤险工段近岸河床演变分析

针对荆江大堤在防洪减灾方面的重要性,选取荆江大堤沙市、盐观和郝龙3个重点险工段,根据三峡水库蓄水初期护岸监测资料,统计险工段典型冲刷坑的特征,分析了三峡水库蓄水后险工段近岸河床年际、年内演变特点及其影响因素,全面概括了三峡水库蓄水后险工状况。研究表明:三峡水库蓄水后荆江大堤险工段近岸河床普遍表现为近岸岸坡冲刷、水下岸坡变陡,最低点高程降低,且各险工段近岸河床演变规律不同。     

三峡水库蓄水后下荆江险工段近岸河床演变分析

自三峡水库蓄水运用以来,下荆江大部分已加固的原险工河段相对稳定。对下荆江水沙变化特性和重点河段河床演变情况的分析表明,局部河势仍在调整之中,主要表现为主流摆动频繁、水流顶冲点下移。以下荆江向家洲、北门口、北碾子湾和七弓岭等为例,分析了三峡水库蓄水后水下坡比、冲刷坑的变化,以及近岸河床的年际、年内冲刷特点。 结果表明,在护岸工程较为薄弱或未实施的局部河段,水下坡比变陡,存在潜在崩岸险情,应加强护岸工程的巡查和加固工作。     

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。     

下荆江监利河段河床演变与航道整治思路浅析

长江中下游分汊河道众多,碍航问题突出.以典型弯曲分汊河道监利河段为例,通过对三峡水库蓄水前后演变规律的对比分析,认为乌龟夹将作为主汊长期存在,在三峡蓄水运用以后,乌龟夹的主汊地位将会进一步加强.但乌龟夹口门处的浅区将继续存在,加之水库汛后蓄水期间水位快速退落,退水冲槽的能力大幅减弱,碍航问题将更为严峻.本文在总结河段浅滩碍航特性的基础上提出了保持现有分汊格局,稳定洲滩,束水冲槽,结合清除下段水下碍航物的整治方案,以期从根本上解决监利河段的碍航问题.     

长江荆江郝穴河湾护岸段近岸河床演变及其影响因素分析

郝穴河湾段是上、下荆江的过渡段,又是荆江著名的险工堤段。该河湾段曲率半径10300m,河湾中心角约为90°,是荆江曲率最小的微弯段。分析了该段近岸河床演变及其影响因素。在水文特征上,表现明显的过渡性质。荆江河段沿程水位年变幅,以郝穴为界。其上段沿程递减,下段沿程递增,它正处于一条凹形曲线的顶点。深泓线变化,郝穴以上为窄深段,且位置较稳定;郝穴以下为放宽段,主流多变。此外,分析了江心洲和边滩演变以及不同护岸型的影响。     

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。     

下荆江熊家洲至城陵矶弯曲型河段河床调整规律

三峡水库运用后, 坝下游水沙过程发生了较大调整, 对下荆江熊家洲至城陵矶弯曲型河段河床冲淤演变造成较大影响, 从而对本河段河势稳定、防洪、航运等可能造成不利的影响, 基于此, 根据最新实测资料分析水沙条件变 化及其对本河段河床调整规律的影响。研究成果显示: 三峡水库运用后, 水流含沙量大幅减小, 且水库调蓄导致熊 家洲至城陵矶河段在枯水期径流量明显增加, 使弯道主流长期偏向于凸岸, 引起凸岸边滩大幅冲刷, 这是近期该河段发生“撇弯切滩”的主要原因之一; 随着三峡上游干支流水库群陆续建成运用, 坝下游河道将会长期遭受清水冲 刷, 河床仍将呈单向冲刷下切的趋势, 弯顶段主流平面摆动仍将较大, 弯道顶冲点也将相应下移, 导致主流贴岸距离 进一步下延, 引起河道岸线的崩退, 未来一段时期内典型弯曲型河道的局部河势变化仍将明显。     

浐河桃花潭库区冲淤演变的二维数值模拟

橡胶坝是一种低水头轻性薄壳柔体挡水建筑物,结构简单、施工方便且造价低廉,修建橡胶坝拦水造湖可形成景观水面,但立坝运行会造成库区床面的泥沙淤积,因此遵循河床演变规律,合理运行橡胶坝,可保持库区长期可利用库容。采用MIKE软件模拟桃花潭库区10年水沙条件下的河床演变,综合考察桃花潭河段水流流场、床面淤积厚度、河床比降以及纵断面形态的变化。结果表明:桃花潭河段的冲淤平衡年限约为7年,平衡后主河道淤积较为严重;冲淤平衡后河床纵断面在展宽段呈向上凸起的河床形态;基于桃花潭河段的几何特性、来水来沙条件和由宽入窄的壅水作用,进入该河段的含沙水流会因河道突然展宽,水流挟沙力与水流动能减小,导致泥沙更易淤积,造成床面抬升和洪水位的抬高。     

黄河洪水的非恒定性对输沙及河床冲淤的影响

本文根据黄河主要干支流冲积河段实测高含沙洪水的输沙资料,从黄河下游河道比降、河宽、流速沿程调整、洪水非恒定性等方面分析研究了冲积河道输沙特性与河床冲淤特性。分析了动床阻力与输沙特性间的关系。当水流流速大于1．8～2．0m/s时,床面进入高输沙动平整状态,河道输沙特性呈现“多来多排”状态,是形成河床沿程冲刷的水流动力条件。从洪水期作用在床面上的剪力或功率的变化,引起底沙输移强度的变化,论证了涨水期河床强烈冲刷与落水时迅速淤积的必然性。指出底沙运动速度比洪水波传播慢是造成河道长距离冲刷的根本原因。     

长江三峡大宁河流域三千年来沉积环境与河床演变初步研究

张家湾遗址T911剖面及双堰遗址T439剖面粒度、磁化率等环境替代指标的测试分析，并结合区域地质、地貌野外调查结果表明：大宁河流域3000年来气候演变过程与中国东部地区存在着较大差异，中国的东部地区在公元初至公元600年为寒冷期，而该区则为温暖期，笔者认为这是由于该区西北面与东南面均有高大山脉包围，这种特殊的地质地貌格局在一定程度上阻挡了来自北方冷空气进入本区的缘故。本区发掘的遗址多为单一时期的文化，其他时期的文化多以扰动层（即含有两个或两个以上历史时期文化遗物的沉积地层）的形式在沉积地层中出现，通过对沉积地层沉积物粒度，张家湾遗、大宁河河漫滩上的汉晋墓群、双堰塘遗址的相对位置及双堰塘生土层以下巨厚的鹅卵石层的比较分析，认为这与大宁河流域频繁发生的洪灾及河道变迁有关，大宁河频繁发生的洪灾及河道的变迁是影响该区人类生存环境的重要因素之一。     

长江口北支近期水沙特性及河道演变特征

根据近年来长江口北支实测水文地形资料,分析了2001年后北支的水沙特性、岸线、深泓线、等高线和河床冲淤等变化情况。分析结果表明:近年来长江口北支分流比的变化趋缓,含沙量和床沙粒径沿程变化有一定的规律;岸线变化集中在三和港至启东港段,岸线缩窄率超过50%;深泓变化集中在进口至大洪河、大新河至三和港,进口深泓呈现崇头→海门港→崇头变动;崇头至灵甸港段深槽呈弯曲河道特征,灵甸港以下河道顺直展宽;河槽总体表现为淤积,其中,崇头至大新河段深槽冲刷边滩淤积,三条港至连兴港段的深槽基本不变,边滩淤积。总体来看,北支的淤积集中在主流变动段、凸岸边滩与崇明北缘边滩,而冲刷则集中在深槽、弯道凹岸与整治工程前沿。     

荆江河段生态护坡结构对近岸水流影响试验研究

为了选择固土能力强、结构稳定、生态影响小的护坡结构,以长江荆江段为例,通过护坡概化模型水槽试验,分析了不同生态护坡结构对近岸水流结构的影响。研究表明:钢丝网石笼和护坡砖本身对近岸水流流速影响较小,对结构下层的土体有较好的守护作用,但在没有辅助措施或植被覆盖的情况下,对表层土体缺乏有效的守护;植被护坡植物能减缓近岸流速、减弱水流对表层土壤的直接冲刷,但守护岸坡稳定性较差,下层土体易被掏刷。将硬质结构护岸与植被护岸相结合,可减弱表层土壤的流失并对岸坡下层土体进行有效守护。将生态型护坡结构运用到长江中游荆江河段航道整治工程中,现场应用效果较好。