三峡蓄水后皇华城河段航道演变规律研究*

根据三峡成库前后实测地形、水位、流速流向资料,并结合平面二维数学模型成果,分析了常年库区急弯分汊型河道皇华城河段三峡蓄水后水流结构及水流要素等特征值的变化及淤积对航道的影响,总结了皇华城河段的淤积规律,提出常年库区河段都将面临河型转化。     

三峡常年库区万州关刀碛河段河床演变

万州关刀碛河段宽窄相间,为三峡常年库区典型代表河段。依据大量实测资料,分析三峡水库蓄水后该河段河床演变情况。研究发现:三峡常年库区河段并不是全河段淤积,呈现"点"或"段"分散淤积分布特征;泥沙淤积分布和淤积强度与河道形态存在着密切的关系,淤积平面分布主要在宽阔河段、弯道凸岸下首、深槽等部位;河道宽谷段淤积强度相对较大,窄深段淤积强度较小,甚至存在冲刷。     

三峡上游建库对重庆河段泥沙淤积的影响

通过平面二维水沙数学模型,对三峡上游建库前后重庆河段的泥沙淤积进行了分析。结果表明,上游无库情况下,由于重庆河段在汛后蓄水期水位壅高,挟沙力下降,原有的汛末走沙规律将受到破坏,将造成水库运用初期的累积性淤积。随着水库运行时间的增长,部分浅滩河段将产生碍航问题。上游建库后,由于上游来水挟沙能力富余,在水库蓄水100年内,重庆河段长江干流呈现冲刷趋势,但支流金沙碛河段的淤积情况和上游无库时差别不大。     

长江弯曲型河段泥沙淤积特性分析*

利用三峡水库成库初期实测资料分析长江典型弯曲型河段龙王沱以及牛屎碛河段的泥沙淤积特性。结果表明：龙王沱河段呈现累积性淤积态势,龙王沱累积性淤积了67.8万m3,牛屎碛河段从2007年开始淤积,主要淤积在深槽。2008年持续淤积,到2010年5月,牛屎碛河段共淤积了20.8万m3。从长远来看,随着水库水位的进一步抬高,弯曲型河段的泥沙淤积将进一步加重,对可能出现的航道碍航问题应引起足够的重视。     

三峡水库蓄水后土脑子河段冲淤特性分析

土脑子河段在三峡水库135～139 m蓄水运用阶段位于水库变动回水区,156 m水位蓄水期间处于水库常年回水区.三峡水库蓄水前土脑子河段年际间冲淤平衡.根据蓄水后原型观测资料结合土脑子河段来水来沙情况及边界条件.分析了该河段的冲淤变化、深泓线、典型断面等变化规律,结果表明三峡水库蓄水后,土脑子河段洲滩岸线无明显的变化,右岸深槽发生周期性冲淤,呈现累积性淤积的趋势.2007年三峡水库156 m蓄水后土脑子河段全年持续淤积,河段逐渐由偏"V"型断面向"U"型断面转变.     

三峡水库库尾占碛子水道河床演变特性分析

三峡水库175 m试验性蓄水后,库尾河段占碛子水道泥沙冲淤规律发生变化,泥沙淤积造成消落期碍航,多年来均需要靠维护性疏浚才能保障航道畅通。占碛子水道发生冲淤变化的原因主要是汛后蓄水减弱汛后冲刷、消落期主流分散等。对占碛子水道年内、年际冲淤变化特点和变化原因进行分析,对今后航道维护提出建议。     

长江万州至长寿河段泥沙淤积特性研究

三峡水库蓄水后,库区河段泥沙淤积较蓄水前发生了较大变化。对三峡库区实测资料及多年库区冲淤变化分析表明:三峡库区的淤积形态与河型有关——弯曲河段和分汊河段淤积较为严重,顺直河段淤积相对较少。对长江万州至长寿河段典型河型进行冲淤分析,为进一步研究提供参考。     

川江青岩子滩航道整治方案及效果分析

青岩子滩为川江著名的枯水浅、弯、险滩之一。该滩处于三峡水库的变动回水区,三峡成库后,泥沙淤积将引起滩势的巨大变化,文章分析了川江青岩子滩天然情况下的滩险特性,及碍航原因,三峡水库分别按135m、156m和175m蓄水水位运行期间该滩的滩势变化,并介绍了本次整治工程(针对天然情况和三峡水库按135m、156m蓄水位运行)及其整治效果。     

三峡库区上洛碛河段消落期维护疏浚方案

受三峡水库175 m试验性蓄水影响,三峡库区上洛碛河段发生泥沙累积性淤积,泥沙主要落淤在河段深槽及边滩,淤积量不大,但上洛碛河段在消落期航道尺度富余不大,边滩少量泥沙淤积也能恶化该处航道条件。利用实测地形资料,对2011—2012年度上洛碛河段航道条件变化进行分析,并提出消落期相应的航道维护方案。     

碍航礁石河段最低通航水位和整治效果分析

为解决三峡库尾河段内危害大型船队安全航行的礁石碍航河段,提高三峡水库的航运效益,把重庆九龙坡以下的三峡库区河段规划为3.5 m×150 m×1 000 m的航道尺度。在三峡水库新的蓄水条件下,对拟实施的长江三峡水库变动回水区碍航礁石炸除工程河段进行设计最低通航水位校核,采用长河段一维水流数学模型研究整体炸礁方案对最低通航水位的影响,并对炸礁方案实施后的整体效果进行校核。炸礁方案实施后,除王家滩因忠水碛碛翅淤积外,最低通航水位下炸礁河段航道尺度基本能够达到规划的标准;断面水力指标组合均满足3 000吨级船舶自航上滩的临界条件。     

安康枢纽回水变动区航道整治数学模型研究

安康枢纽回水变动区河段的通航水流条件既受上游石泉枢纽日调节影响,又受下游安康枢纽水库调度的影响。河道水流既有山区河流滩险水流特性,又有库区河道水流特点。同时,该河段为连续急流弯道段,研究难度大。文中采用平面二维水流数学模型的技术手段,研究回水变动区河段滩险整治工程方案。针对天然河道边界复杂等特点,研究采用正交贴体网格。在此基础上建立了平面二维水流数学模型。采用有限体积法对平面二维水流控制方程进行了离散。对安康枢纽回水变动区天然情况下的水位、比降及水流流速等进行了验证计算及分析,验证结果表明,所采用的数学模型和计算方法能够准确模拟枢纽回水变动区的水流运动特性。根据河段的河道特性、河床演变特点及碍航特点,提出了航道整治原则。在上述整治原则的基础上,对安康枢纽回水变动区河段滩险整治方案效果进行了计算分析,并提出了能够达到设计航道尺度的整治工程方案。     

向家坝枢纽非恒定泄流对落锅滩河段航道通航条件的影响

电站日调节非恒定流对下游河道的影响是向家坝工程在运行时需要考虑的主要问题。通过长河段二维非恒定数学模型计算分析向家坝日调节非恒定流对落锅滩河段航道通航水流条件的影响,选取两种典型日调节工况和泄洪工况分析河段内水位、流量、流速等水力因素变化特性。结果表明,两种典型日调节工况下非恒定流传播至落锅滩水位变幅在1. 26～1. 46 m,泄洪工况下水位最大日变幅在2. 05～2. 96 m,非恒定流对河段产生了一定影响,根据目前通航标准来看,4种工况下河段内水力指标均能够达到通航水力指标。建议对坝下非恒定流特征及其对航道、港口码头的影响情况进行原型观测,积累实践经验,为进一步优化电站调度方案和下游航道维护等方面提供依据。     

日调节非恒定流对筲箕背河段航道水流条件的影响

选取典型工况通过非恒定数学模型计算分析滩段水位、流量、流速、比降等因素变化特性,得到日调节对筲箕背河段水流条件的影响。结果显示,2种日调节工况下非恒定流传播至筲箕背河段水位变幅在1.01~1.37 m,非恒定流对下游航道水流条件和对研究河段内的控制河段及航道维护设施等产生一定的影响,并且日变幅4.5 m较日变幅3.0 m工况对航道水流条件等影响更大。分析结果为优化枢纽航运调度方案和航道维护措施提供支撑。     

挑流石梁作用下丁坝坝根周围流速分布规律

通过概化模型试验对挑流石梁作用下的丁坝坝根周围流速进行测量,并对不同工况下坝根周围的流速值进行分析,得出坝根处流速随来流量及水深变化的分布规律。结果表明:受挑流石梁的影响,坝根附近的流速比正常河段大很多,且坝根附近的横、纵断面流速值随来流量的增大而增大,随水深的增加而逐渐减小。     

三峡工程库尾重庆港区泥沙淤积和整治方法的探讨

本文对三峡工程影响重庆港区河段泥沙淤积的治理问题,提出应以洪水河道整治为对象,接本河段几处窄深的洪水河宽和泄洪过水面积为依据,将宽河段的河宽缩窄为700m左右,并用导堤和丁顺坝将该河段改造成河宽基本相同的微弯河型,这样可适当增大洪水的流速和调整其流向与枯水流向基本一致,消除回流缓流区,可提高走沙水位;结合填浅深槽、挖深导堤以外的边滩和心滩,进一步调整断面上的流速分布,使深槽的流速减小,岸边开挖后的流速增大,可防止泥沙淤积和保持码头前缘及航道的水深;再结合港区的扩建,可满足货运量的发展和万吨级船队航行及停靠的要求。     

三甲港闸下引河水沙过程分析

为掌握引河延长后闸前水域的水沙变化,以2015年6月17—19日洪季大潮期间三甲港下游引河内定点水沙测验资料为基础,结合周边岸线变化,系统分析水闸开、关运行时的水沙过程。结果表明:近年来周边整治工程陆续实施,闸下引河外推约1. 3 km,引河内受停靠船舶及出水浅滩影响形成双滞流区;闸前引河受潮汐控制,潮流为旋转流;关闸期间引河内水动力较弱,引河上游流速不足0. 1 m/s,泥沙向上游输移;开闸期间瞬时下泄流速、含沙量呈单峰分布,流速衰减较快。     

长江中游戴家洲河段天然水流特性试验研究

文章对长江中游戴家洲河段的来水来沙特点进行了分析。通过实体模型试验,对该河段水流动力轴线的位置、戴家洲洲头局部流态、分汇流点的位置以及各级流量下断面平均水深、断面平均流速进行了深入分析,对各级流量下的比降、分流比进行了研究,并对两汊平均流速、平均水深,涨、落水期的水深、流速、比降等进行了比较,以加深对河段水流运动规律的认识,同时为工程方案整治效果的分析比较打下基础。     

码头工程对山区河道水流特性影响试验研究

不同型式码头对工程河段水流特性的影响程度对于防洪问题和工程可行性研究意义重大。文章研究了37组次不同条件下的码头工程对山区河道水位的影响,同时还研究了24组次不同条件下的码头工程对山区河道流速的影响。结果表明,码头工程的相对最大水位壅高值主要与其阻水面积率、弗汝德数和码头工程结构型式有关,得出了计算码头工程的相对最大水位壅高值的关系式;并根据实测数据分析了各类码头工程附近的流速变化情况,分析表明工程对附近河段的最大流速增值与影响范围均随工程阻水能力和附近流速的增加而增长;从流速变化的平面分布上看,工程前沿至对岸的上、下游流速会增加,工程侧的上、下游流速会减小。