黄河宁夏四排口河段河床冲淤变形的计算

黄河宁夏平罗四排口“Ω”型河道“裁弯取直”工程的实施, 引发了该段河道河床边界条件的剧烈改变。为了掌握工程运行后该段人工开挖引河中水流运动、泥沙运移以及河床迁移演变的发育、演化规律, 项目组多次赴平罗黄 河四排口进行现场考察与实地取样、测量。根据所研究河段初始地形、流场分布情况以及初步预测的河床变形规律布设了一系列淤积测验断面, 随后多次对其展开现场实测, 得到了该段河道的河床演变规律、悬移质泥沙粒径和含沙量的分布情况与岸边丁坝影响下河道主流的演进变化规律。依据实测结果计算、分析了工程运行初期河床的平均冲淤变化程度( 1.6077 m) 和河段整体冲刷量( 356.4908万 m3) , 根据分析结果提出了进一步加固丁坝群后左岸岸坡的建议。     

不同裁弯取直方案对河道行洪影响分析

采用二维数学模型,对成都市府河上游段河道裁弯取直工程进行了对比分析,探讨了弯颈落差全河段分摊和设置集中跌落两种不同裁弯取直方案对河道行洪的影响。结果表明,不同裁弯取直方案均会造成畸弯河道上游主槽水位降低和流速的增加,并引起老河湾水流动力的减弱;落差分摊方案对老河湾分流量及水流动力参数的消弱作用更大,上游河道水位降低更为明显;从流速沿程分布规律来看,设置集中跌落的裁弯取直方案将引起局部河段流速过高,对河道冲刷安全不利,且存在明显的噪声污染。但是,落差分摊方案将弯颈落差通过工程措施直接分摊到整治河段范围,更接近自然裁弯取直的河道演变过程,因此该工程方案更为合理。     

ADCP在黄河游荡型河道截流工程中的应用

瑞谱型相控阵声学多普勒剖面仪是一款新型的走航式流量测量仪器,其在工作过程中可同步测量水深和流速,具有体积小、精度高、自动化程度高、安装使用便捷的特点,适用于不同水深和水流条件。在黄河宁夏四排口游荡型河道沙质河床裁弯取直工程截流施工期间,利用该仪器开展了龙口断面进占合龙、上下游河势变化和引河内流速、流量、断面等要素的水文监测及资料分析,为实现黄河宁夏四排口河段成功截流提供了有力的技术支撑,监测成果满足设计、施工和监理的需求,积累了在游荡型河道沙质河床上截流期水文监测的经验。     

仙居县城防裁弯取直工程水力学问题探讨

裁弯取直工程是一个非常复杂的系统工程,对河道上下游洪水位、水流流态、流速分布及河床冲淤等有较大影响,特别是山溪性河道,洪水期水位暴涨暴落,容易危及堤防及临近村镇安全。采用物理模型和数学模型相结合的研究方法,对浙江省仙居县城市防洪裁弯取直工程进行研究,探讨了山溪性河道裁弯取直工程中的几个主要水力学问题。     

黄河下游透水丁坝瞬溃后水力及冲淤特性研究

溃坝是一种瞬时带有巨大破坏作用的灾害性过程,可引起河床的骤冲、骤淤以及下游岸滩失稳坍塌。基于MIKE21 FM软件构建二维水动力数值模型,模拟了黄河下游老君堂河段拟建透水丁坝群中首排丁坝瞬时全溃后所诱发的水流泥沙运动过程,分析了溃坝后床面剪切力的分布变化,阐明了坝群附近河床的冲淤特点。研究表明：首排坝瞬溃后,溃坝波受下游丁坝群的影响而改变了其传播演进过程线;溃坝对主槽的输沙能力影响较弱,但却显著地影响了坝区泥沙的起动和沉降;首排坝的坝体和次排坝的坝头是受损最严重的区域,因此建议采用实体丁坝与透水丁坝相结合的复合式配置方式,即首排坝和次排坝采用实体丁坝、其余位置采用透水丁坝,以加强各工况丁坝群运行的稳定性。     

航道整治水文情势变化对四大家鱼产卵场的影响——以荆江周天河段为例

以长江中游荆江周天河段航道整治工程为例,采用平面二维水动力数学模型,对工程修建后水流流态、水位和流速等水力因素变化进行计算分析,进而研究航道整治工程所导致的水文情势变化对河段内四大家鱼产卵场的影响。研究表明:工程实施后,产卵期水位变化约-0.01～0.01 m,流速变化约为-0.10～0.15 m/s,不会对产卵场水流流态造成大的影响;潜丁坝工程会导致局部流速以及附近河床冲淤的变化,但客观上起到了人工鱼礁的作用,为鱼类提供良好的庇护、栖息及觅食等环境,一定程度上有利于鱼卵的受精和正常孵化;工程水下沉排和抛石使得局部河床地形更为复杂,但对河床地形地貌影响范围和程度较小。     

黄河内蒙古河段洪水演进与冲淤模拟研究

研究洪水过程在黄河内蒙古河段的响应可为该河段的河道整治规划和黄河上游水资源开发方案的确定提供技术支撑。本文采用三维水沙数学模型,对黄河内蒙古巴彦高勒至头道拐河段开展了不同量级洪水过程的模拟研究。结果表明:洪水演进方面,现阶段巴彦高勒到头道拐的洪水演进时间较20世纪80年代有所增加,并维持在7～9 d;其中三湖河口以上河段河槽是主要的行洪区间;往下游发展,水流漫滩程度逐渐加大。河床冲淤方面,通过合适的水沙搭配和持续的洪水过程可实现该河段淤滩刷槽的有效调控;且主槽冲刷强度同流量之间存在非线性响应关系,并在流量2 500 m~3/s时输沙能力达到最大。此外,典型弯曲河段裁弯取直过程的模拟表明,持续的大流量洪水过程是实现局部河段自然裁弯的必要条件,通过裁弯取直可有效提高河段的输沙能力。     

裁弯取直工程对河道防洪影响分析

本文采用平面二维数学模型,对成都市府河上游段河道裁弯取直工程实施前后河道水流运动特性进行了计算分析,讨论了裁弯取直整治工程对河道行洪的影响,并就河道未来演变趋势进行了探讨。研究成果为城市河道改造提供了技术支持,同时丰富了河道裁弯取直研究成果。     

三峡工程运用前后沙市段河床形态调整特点

为研究裁弯工程实施及三峡工程运用对沙市段河床演变的影响,依据近50 a实测水沙及地形资料,采用河段平均的方法计算了沙市段河段尺度的深泓摆幅及平滩河槽形态参数,定量分析了该河段河床平面及断面形态的调整特点。结果表明:下荆江裁弯后1966—1987年该河段深泓摆动剧烈,平均摆幅约为30.8 m/a;1987—2002年深泓较为稳定,平均摆幅减小为19 m/a;三峡工程运用后2003—2015年深泓摆动有所加剧,平均摆幅约为32.6 m/a。太平口心滩及金城洲处典型断面形态在三峡工程运用前调整幅度较大,运用后相对稳定,而三八滩处典型断面形态在运用前后均发生了明显调整。总体上,三峡工程运用后沙市段平滩河槽形态调整以平滩水深及面积的增加为主,而河宽变化较小。建立了河段尺度平滩河槽形态参数与前5 a汛期平均水流冲刷强度的幂函数关系式,用于反映河槽形态随水沙条件的变化过程。     

荆江石首河段近50年河床演变分析

河道裁弯及三峡工程运用对荆江石首河段的河床演变产生了显著影响。结合实测水沙及地形资料分析,研究了该河段近50年来的河床演变特点,主要包括河床冲淤、平面及断面形态调整三个方面。分析结果表明:两次裁弯使得石首河段平面形态发生显著调整,1966-1975年该河段深泓平均摆幅达42.0m/a,且总体向左岸摆动。三峡工程运用后,大规模护岸工程的实施使石首河段的平面形态趋于稳定,深泓平均摆幅减小到29.8m/a,但北门口下段、调弦口弯道等位置的深泓摆动仍较为剧烈,使得这些局部河段岸线崩退现象十分明显。此外还分析了石首河段断面形态的调整过程,并建立了河段平滩河槽形态参数与前5年汛期平均水流冲刷强度的经验关系式,用于反映河段平滩河槽形态随水沙条件的变化趋势。     

下荆江裁弯与城陵矶水位抬高的关系

本文根据下荆江裁弯前后的实测资料,分析了荆江与洞庭湖水沙关系的变化;下荆江与洞庭湖出流相互顶托的关系;汇流口河段的河床演变,获得了裁弯后城陵矶枯水位抬高约1.0m,洪水位抬高趋势明显的结论,最后探讨了水位抬高的原因,     

深水航道整治丁坝群对鱼类生境的影响

航道整治丁坝群一定程度上改变了局部水动力条件,从而对鱼类的生境也产生了影响。依托长江12.5 m深水航道整治工程,选择仪征水道整治工程为典型河段,建立二维数值模型,分析了三种典型工况下整治丁坝群实施前后研究河段的水流特性变化,基于对鱼类生境需求的调查分析的基础上,探讨了丁坝群对鱼类产卵场、索饵场、越冬场和洄游通道的影响及成因,揭示了潮汐河段航道整治丁坝群对鱼类"三场一通道"的影响规律。研究表明:丁坝群附近的复杂水流结构及近岸缓流区,为漂流性鱼类和沉黏性鱼类提供了适宜的产卵场;丁坝坝后的底层缓流及静水环境,为鱼类提供了良好的越冬场;丁坝群独特的水流结构,将河道内的浮游生物横向输移至坝后富集,为鱼类觅食提供了丰富的饵料场;丁坝群建成后世业洲右缘近岸缓流区的范围有明显扩大,为鱼卵和仔鱼的降河洄游提供了稳定的洄游通道。     

珠江三角洲典型微弯河道险段成因分析及整治措施研究

通过河道水文及河床演变分析方法,研究了珠江三角洲典型微弯河道险段(以潭州水道雷滘段为例)成因,并结合河工模型试验手段,研究确定了以贴岸抛石护坡和短丁坝群相结合的整治措施,且已应用于本工程实际,目前工程运行良好,河段堤岸稳定。     

河道裁弯取直流场计算分析

以某河道裁弯取直入库并拟新建节制工程为计算背景,采用2D水流数值模拟方法进行计算分析,结合河道引水和洪水工况,通过对河道计算,分析河道裁弯取直并新建工程对整体河道水流流态的影响,重点对河道裁弯取直段拟建节制工程区域进行分析,为工程设计提供参考。     

裁弯河道内生物栖息地改造及生态流量估算EI北大核心CSCD

为探讨砾石群布置对裁弯取直河道内生物栖息地的改造效果,并估算改造河段的生态流量,以江西金沙溪为研究区域,选取鲢鱼为研究对象,采用正交试验法和数值模拟方法,研究了最优砾石群的布置形式,并采用生物栖息地法估算了河道内生态流量。结果表明:流量对裁弯河道生物栖息地加权可用面积(WAU)的影响最大,砾石堆积体边长次之,堆积体间距最小,单体砾石边长20 m、砾石间距9 m为最优砾石群布置形式;在原河道平滩流量条件下,裁弯取直后河道内WAU较原河道减小约30%,布置最优砾石群后,裁弯河道内WAU较原河道增加20%,生物栖息地自然化改造效果明显,且不影响河道行洪能力;原河道基本生态流量为50 m^(3)/s,目标生态流量为718 m^(3)/s,改造后裁弯河道基本生态流量为218 m^(3)/s,目标生态流量为618 m^(3)/s。     

长委会荆实站对长江荆江段和藕池河水系勘测调查

长江下荆江系统裁弯后,荆江河势发生了很大变化。荆江四口之一的藕池口因距裁弯处较近,所受裁弯影响也很大,河床淤积严重,分流分沙显著减少。为了研究裁弯引起的这些变化,承担“七五”攻关三峡泥沙科研有关项目的长委会水文局荆实站最近对荆江沙市至城陵矶河段和藕池河进行了勘测调查。     

黄河下游大宫至王庵河段裁弯方案与效果分析

影响河流裁弯取直效果的因素主要有裁弯比、入流角度、水沙条件、断面尺寸等,在黄河下游实施裁弯时,建议引河断面比取1/5～1/10,裁弯比按3～7来控制,引河入流角度按5°～25°来控制.黄河下游大宫至王庵河段是典型的游荡型河段,2005年畸形河势发展为倒Q形,危及王庵控导工程,因此在分析裁弯效果影响因素的基础上,确定了合理的裁弯方案,成功实施了裁弯取直工程,改变了危及王庵控导工程的不利河势.     

荆江三口与洞庭湖水沙变化及影响

根据荆江三口与洞庭湖50年水沙资料,对荆江三口分流分沙变化、洞庭湖入湖和出湖的水沙变化、洞庭湖面积和容积变化、汇流河段的水位变化四个方面进行分析研究。从长系列资料来分析,荆江三口分流分沙自20世纪50年代以来明显减少尤其藕池口最为明显;入湖和出湖水沙也有减少趋势,洞庭湖面积和容积自20世纪90年代中期以来有增加趋势;在高水位时城陵矶水位较裁弯前抬高约1.8 m,低水位时较裁弯前抬高约2 m。     

浏阳河裁弯工程水流条件探讨

通过对浏阳河下游河段河床演变分析，并以河工模型试验及数学模型计算为基础，运用河流动力学基本原理对浏阳河裁弯一个线路方案在水流条件及河床稳定方面进行比较，分析裁弯后对上下游水位及河床演变的可能影响。     

长江中游裁弯工程的效果

下荆江中洲子和上车湾裁弯工程实施已30多年.裁弯工程竣工后,对新河发展和老河淤积过程,裁弯段上游和下游河段的河道演变及水位变化等进行了长期的观测研究.观测分析结果表明:裁弯后新河按预期目标发展,老河相应淤积,老河同期淤积量大于新河冲刷量;裁弯后裁弯河段上游河道比降加大,河床冲刷,同流量的水位较裁弯前降低,其降低值自下游往上游减小,枯水期大于汛期;裁弯段以下至城陵矶河段未发生淤积,且略有冲刷,同流量的水位没有抬高,城陵矶至武汉河段在裁弯后至80年代中期曾发生淤积;裁弯后逐步实施新河及其上下游河段的护岸工程,目前下荆江河势总体稳定,裁弯工程效益得以长期发挥.