沙颍河三八村切滩段航槽稳定性分析

以沙颍河阜阳闸站1972—2016年水沙原型资料为基础,利用SPSS、Matlab等工具,采用R/S分析和小波分析等方法,研究三八村河段来水来沙特性及变化趋势;基于2017年及2019年工程河段实测地形资料,分析近期河势变化情况及河床冲淤特性,揭示该河段河床演变的主要特点和规律。结果显示：在径流量未发生系统增加或减少的前提下,河道输沙量和含沙量均呈明显降低趋势;预测工程河段输沙量与含沙量未来一段时间整体呈现减小的趋势;自然演变条件下,整治工程段河道滩地基本稳定,主槽微冲,冲刷幅度较小,河道相对比较稳定;工程不会根本上改变河段的冲淤特性,从长远来看,工程后弯道主流会逐渐趋向于新开河槽,河床仍将保持冲刷下切的趋势。     

黄河下游河道游荡段泥沙输移规律研究

基于1950~2000年间黄河下游河道游荡河段小浪底、花园口、高村水文站各年年径流量与来沙量资料,分析黄河下游河道年径流量、年来沙量及年平均含沙量的变化趋势,对黄河下游河道游荡段泥沙输移规律进行研究。研究结果表明:黄河下游年径流、来沙量、年平均含沙量时间变化曲线具有一定的波动性,但总体上呈现出减小的趋势;黄河下游河道游荡段各站年输沙量总体上随年径流量的增大而增大;在一定年径流量情况下,黄河下游河道游荡段各站年输沙量随上站年来沙量的增大而增大;黄河下游花园口~高村游荡河段年排沙比随年平均含沙量的增大而减小。     

三峡蓄水后宜昌至武汉段新水沙特性研究

文章采用Mann-Kendall非参数秩次检验法,分析宜昌站和汉口站来水来沙数据的变化趋势和突变情况,研究三峡工程蓄水运用后宜昌至武汉河段的新水沙特性。结果表明,三峡水库的运行调平了流量过程,使得枯水期缩短,中水期延长;三峡水库开始运用后,两站年输沙量和部分月份月输沙量发生突变,输沙量急剧减少;进入宜昌至武汉河段的泥沙大幅度减少,几乎可以认为是"清水"下泄;出库"清水"从沿程河床获取泥沙后不饱和度降低,输沙量得到一定程度恢复。     

西江四滩河段近10年河床变形与成因分析*

基于2004—2014年西江四滩河段10年实测地形资料,采用Kring插值方法及数理统计的方法,分析该河段近10年的演变,阐明其冲淤变化特征;分析上游来水沙变化和航道整治工程对河道演变影响。研究表明：2004—2014年,四滩河段河床整体处于冲刷下切态势,2007—2013年是冲刷剧烈期;分析认为,导致2004—2014年河床总体下切的主要原因是建库蓄水拦砂为主因的上游年平均含沙量和年输沙量持续大幅度的减少;长洲枢纽2007年起拦砂泄清及航道整治工程是研究河段整治线范围内河槽2007—2013年冲刷剧烈的主要原因;河床下切导致四滩河段最低通航保证流量下水位下降明显,但航道水深有所增加。     

西江流域干流近年水沙变化特征

选取西江干流迁江站、大湟江口站、梧州站、高要站1957—2016年的年径流量与年输沙量数据,采用Mann-Kendall检验法、5年滑动检验法、累积距平法进行定量与定性分析,同时使用模拟退火算法进行非线性回归分析,得出西江流域干流年径流量和年输沙量的变化规律。结果表明:径流量与输沙量年内分配具有一定不均匀性;迁江站的径流量和输沙量呈显著下降趋势,其他站的年径流量变化呈上升趋势、年输沙量呈显著下降趋势。迁江站径流量于2002年发生突变。迁江站、大湟江口站、梧州站和高要站年输沙量分别在1991、1997、1994、1999年产生显著突变。西江干流年径流量变化趋势呈微波动,年际变动幅度较小,年输沙量呈下降趋势,突变点为1990年。     

长江口径流来沙量减小对河口含沙量的影响

针对近年来长江流域来沙量大幅减小对长江河口含沙量的影响问题进行统计分析、对比研究。利用大通站来沙量数据,统计分析1950—2011年输沙量的变化,得出长江口近期径流来沙量大幅减少。对长江口各汊道1978—2011年实测含沙量进行统计分析,得知长江口径流来沙量减小对河口含沙量的影响。研究结果表明:1)长江口来沙量减小,使得口内段南支、南港总体含沙量水平明显减小,口外含沙量亦有所减小,但拦门沙区段的含沙量基本不变。减小幅度从内、外两侧向拦门沙降低。2)拦门沙区段水体含沙量主要与河口区滩地泥沙来源丰富、泥沙活动规模大、潮汐动力强以及盐淡水混合综合影响形成河口最大浑浊带等密切相关,上游来沙量减小对该区段含沙量变化规律的影响尚不明显。     

重大水利工程运用对长江入海径流量的影响

采用长江大通水文站1950²011年逐日平均流量资料,运用Pettitt突变点检验法对年、枯季、汛后平均流量序列进行突变点分析。用突变点对时段平均流量序列进行分段,采用M-K趋势性检验法分析各段及整体序列的变化趋势。结果表明,20世纪初,长江上游区域呈现降温、降水减少是造成年平均径流量缓慢下降的原因。20世纪80年代以来全球气候变暖,可能是导致19882011年逐日平均流量资料,运用Pettitt突变点检验法对年、枯季、汛后平均流量序列进行突变点分析。用突变点对时段平均流量序列进行分段,采用M-K趋势性检验法分析各段及整体序列的变化趋势。结果表明,20世纪初,长江上游区域呈现降温、降水减少是造成年平均径流量缓慢下降的原因。20世纪80年代以来全球气候变暖,可能是导致1988²011年的枯季平均径流量相对19502011年的枯季平均径流量相对1950¹987年有明显的抬升、发生均值突变的原因之一;上游水库群在枯季对长江下游的径流补给加剧了枯季入海径流量上升趋势。汛后平均径流量在1990年和2003年都出现了突变点:19501987年有明显的抬升、发生均值突变的原因之一;上游水库群在枯季对长江下游的径流补给加剧了枯季入海径流量上升趋势。汛后平均径流量在1990年和2003年都出现了突变点:1950¹990年间,显现出微弱的下降趋势;19901990年间,显现出微弱的下降趋势;1990²003年间虽然为上升趋势,但平均径流量明显低于前40 a;20032003年间虽然为上升趋势,但平均径流量明显低于前40 a;2003²011年期间转为较为明显的下降趋势,同时平均径流量也低于以往。从三峡工程蓄水运行时间来分析,2003年之后的汛后径流趋势转变可能与三峡工程运行有直接关系,但需要进一步的证实。     

长洲枢纽坝下河段水沙变化及河床变形分析

分析梧州水文站1955-2010年近50年的水沙系列数据及长洲枢纽建设前后2002-2011年间坝下近坝段的地形变化.结果表明:西江径流变化相对平稳,而来沙变化经历了3个时段,自2003年起梧州水文站输沙量及含沙量急剧减小,虽然其变化的时间在长洲枢纽建设前后,但长洲枢纽的建设并非是造成坝下梧州水文站输沙量和含沙量减小的主要原因;长洲枢纽建设前后河床的剧烈变形,主要为河道采砂和航道升级整治所造成.     

大顶子山坝区泥沙淤积及减淤措施试验研究

松花江大顶子山航电枢纽工程河段年际、年内来水及来沙不均,具有水大沙大、水小沙少的特征;水库维持正常蓄水位的时间达97.8%,径流量占多年平均的89.6%,输沙量占多年平均的90.3%。利用全沙物理模型研究了枢纽坝区河段泥沙输移及防治措施,提出近坝段上、下游护底,船闸下游引航道右侧利用基坑弃土兴建长导堤,下游引航道左侧兴建弧形透空导沙堤等泥沙防治措施。     

南港—北槽洪枯季沿程水沙盐特性分析*

利用2012年2月及8月长江口南港—北槽大、小潮水文测验资料,从涨落潮历时、流速、含沙量及含盐度等方面 分析了南港—北槽洪枯季水沙盐纵向及垂向分布特征以及潮周期内含沙量变化特性。分析表明：南港—北槽沿程各垂线落 潮平均历时洪季整体较枯季长,涨潮平均历时洪季整体较枯季短,且小潮期洪、枯季的这种差异更为明显;南港—北槽洪 季落潮流速普遍大于枯季,涨潮流速普遍小于枯季;小潮期涨潮平均流速会出现近底层较表层大现象, 且CSW-CS3出现滞 流点;北槽中段—口外段洪季含沙量及垂向差异均较枯季大,南港圆圆沙段及北槽上段枯季含沙量较洪季大;潮周期内北 槽中段各垂线上层含沙量均较小,且变化幅度相对较小,但下层含沙量变化达数倍乃至十几倍之多,且涨憩时段近底层含沙 量可能特别高;洪枯季北槽中段均存在盐水楔,其位置洪季偏上、枯季偏下,最大浑浊带洪枯季位置变化与此基本一致。     

长江口近期水沙运动及河床演变分析*

利用长江口历史研究成果和近期的水、沙及地形监测资料,系统对比分析和总结长江口水沙特性和河势变化规律,预测长江口河床演变趋势。结果表明:长江口深水航道治理工程建设以来长江口河势总体保持稳定,该工程和南北港分汊口工程的建设对稳定河势起到了重要作用;长江口水沙运动基本规律无明显变化;上游来水来沙条件的变化对长江口滩槽及口外地形变化的影响已有所表现,对北槽深水航道冲淤的影响暂不明显;长江口河势仍会基本按近期变化趋势发展,部分河段的不利变化趋势应当高度重视,必要时须采取相应的工程措施。     

瓯江口水文泥沙特征分析

在大量实测资料的基础上,对瓯江口海区的地貌特征、河道径流特征、河道输沙特征、潮汐特征、潮流特征、余流特征、波浪特征、含沙量特征、泥沙来源、盐度特征、悬沙粒径和底质粒径特征、瓯江南北口的分流和分沙特征、中水道和北水道的分流和分沙特征进行了分析,根据实测资料分析得到了瓯江口挟沙力公式,得到了平衡水深公式,为瓯江河口的工程开发建设和科学研究提供了基础资料。主要研究成果表明:(1)瓯江口的潮汐属正规半日潮类型,平均潮差在4 m以上,属强潮河口;(2)潮流属正规浅海半日潮流类型,呈往复流动,潮流动力强;(3)瓯江为少沙河流,多年平均年悬移质输沙量为205.1万t;(4)瓯江南北口的平均涨潮分流比为21%和79%,落潮平均分流比为26%和74%;(5)瓯江南北口的平均涨潮分沙比为20%和80%,落潮平均分流沙比为22%和78%。     

岸滩演变对入江口门航道的影响

各支流入江口门是沟通各支流和长江的关键部位,其河床稳定性对保持航道畅通具有重大作用.选择南京河段梅子洲汉道段秦淮新河口和城南河口为研究对象,分析入江口门岸滩演变特征,并结合入江口门历年疏浚资料,分析岸滩演变对入江口门航道的影响.研究成果表明,岸滩演变不仅形成了入江口门的河道局部条件,并且制约口门的水沙条件,因此,对入江口门的水流、泥沙运动和航道产生重大影响.     

郁江贵港城区河段河道演变分析

郁江的河道演变对河流的堤防安全、河势稳定、防汛抢险等影响重大。以郁江贵港市区河段作为研究对象，通过实测资料，分析了研究河段的历史演变，对24个典型断面的断面特征和河床演变的趋势进行分析。结果表明：研究河段在近30 a河槽变化不大，河势相对较为稳定，河道各个断面有冲有淤且变化幅度较小；在现有水沙条件下，未来河段将呈缓慢淤积的趋势，贵港和桂平航运枢纽对河势及冲淤变化影响不大。     

长江口深水航道分流比与汊道稳定性评估

潮汐河口汊道整治工程通常引起工程所在一支汊道分流比减少,目前对这种分流比减少的河势效应缺乏量化的评估。通过窦国仁河相方程,探讨长江口深水航道整治工程开工以来北槽水、沙条件的变化与河相调整间的相关关系。结果显示:1)整治工程可产生的河相调整幅度小于实际增幅。期间,大规模的疏浚工程和区域含沙量的降低是平衡河相实际调整的两大重要因素。2)当前,北槽低含沙量环境支撑了主槽平均水深的增加,但仍需通过疏浚稳定主槽容积。     

长江下游安庆复式分汊河段整治关键部位研究

分汊型河道是冲积平原河流中的常见河型,分汊型河段与单一河段的最大不同是分汊型河段具有两汊或多汊过流,分流区和汇流区的水沙具有与单一河道不同的运动特点,并容易因分汊口门的放宽,水流分散,泥沙在此淤积造成水深不够,产生碍航问题。分汊河型又包括很多不同类型,其中对复式分汊型河段航道问题的研究较少,整治技术也不成熟。以长江安庆复式分汊河段为研究对象,采用河工模型试验研究与实测资料分析相结合的方法,在分析安庆河段水流运动规律的基础上,探讨了不同整治部位实施工程的效果,通过综合比较提出了安庆复式分汊河段的整治关键部位。     

天津港至南排河岸段海域悬沙运动遥感分析

利用Landsat-5/7卫星影像资料和实测含沙量资料,建立天津港—南排河岸段海域悬沙遥感模式,对表层水体悬沙分布及泥沙运动情况进行分析。研究表明,该海域含沙量均呈现从近岸至外海递减,具有明显的层次性;相对较高的含沙区域主要集中在-2m等深线以内,其表层含沙量一般在0.3kg/m3以上;沿岸线走向,含沙量的大小及分布范围总体呈现自北向南有所增大的特点;悬沙分布受季节性影响较大,冬季大风掀沙使得冬季含沙量明显大于夏季;当海域吹向岸风时近岸的含沙量要比吹顺岸风或离岸风时近岸含沙量高。     

大丰港海域挟沙力关系式分析及应用

基于大丰港附近海域实测水文泥沙资料,对目前国内应用较为广泛的5种挟沙力关系式在大丰港附近海域进行应用计算,在此基础上,采用集中系数法和偏离系数法对计算结果进行对比分析。结果表明:河口水流挟沙力公式能较好地反映大丰港海域的水流挟沙情况,并拟合得到适用于大丰港海域的挟沙力关系式,将该公式应用于大丰港实际围垦工程中,通过建立二维水动力泥沙数学模型,计算得到的围垦后垦区海域年冲淤变化趋势,与数值模拟结果基本相同,表明该公式在大丰港海域具有良好的适用性。     

新时期长江口航道建设深化研究方向的探讨

长江口航道的建设与管理面临着河势背景深刻变化的新情况和生态优先等新要求。为了进一步提高航道的综合通过能力,分析近几十年来长江口河势的主要变化,归纳长江口深水航道的治理(设计)思路。基于对长江口在盐、淡水交汇和潮汐环境中的黏性细颗粒泥沙运动物理过程和航道回淤机理的认识,包括盐度和含沙量的层化、紊动抑制、悬沙斜压效应以及纵向及横流输沙、悬沙近底高浓度层的类推移输运、浮泥的重力流输运以及非黏性沙的层移输运等,提出长江口航道建设、维护需要注意的问题和进一步的研究方向,以及开展河口开敞边界泥沙收支、生物对河床稳定性影响等研究的建议。分析结论和工作建议可作为深化长江口航道治理的参考。