二维数学模型在牯牛沙水道航道治理中的应用

针对三峡水库蓄水与已建工程对牯牛沙航道的影响已经显现这一问题,结合最新牯牛沙水道实测地形建立了本水道二维水沙数学模型,开展了6.0m航道尺度方案工程下水流及航道条件的模拟分析研究,结果表明工程实施后,浅区水流动力得到明显提升,即使在不利水文条件下,6.0m航道条件也能得到显著改善。     

长江下游牧鹅洲水道河床演变特征及航道条件分析

随着三峡水库持续运行,下游河段造床规律较以往有所变化,河床进行冲淤调整。基于牧鹅洲洲水道三峡蓄水后2003—2016年原型观测资料,分析蓄水后该水道河床的冲淤变化情况。结果表明,该水道呈中高滩冲刷、低滩淤积、河槽有冲有淤的态势,这可能给本水道自身较好的航道边界条件带来不利影响,同时极可能影响下游湖广水道进流条件。在此基础上,对本水道航道条件变化趋势进行预测,认为目前比较优良的航道条件在自然作用下可能向不利方向发展,为本水道航道治理思路的形成和工程设计提供参考。     

三峡工程运用后水沙变化对世业洲汊道河床演变的影响*

长江南京以下河段以分汊河型为主，受径流和潮汐的共同作用，水沙运动及河床冲淤复杂。以南京以下12.5 m深水航道重点碍航浅滩之一的仪征水道为例，在已有研究成果的基础上，根据近期实测水文泥沙和地形资料，分析三峡水库蓄水前后仪征水道演变特性，探讨三峡枢纽运行后水沙变化对河床冲淤的影响。结果表明：三峡水库蓄水后，仪征水道河床冲淤与蓄水前有所不同。蓄水前世业洲左汊冲刷、右汊微淤，蓄水后左右汊均表现为冲刷下切；蓄水前大洪水对水道滩槽格局影响较大，蓄水后受水库调蓄影响，洪峰流量减小，水沙对滩槽格局的影响有所减弱。     

长江中游杨林岩水道整治措施

杨林岩水道作为长江中游典型的顺直分汊河段,多年来航道条件良好。三峡蓄水后,水沙条件发生改变,航道条件呈现不利发展趋势。以物理模型试验为手段,结合理论分析,就该水道水沙运动特性、河床演变规律、治理思路,整治方案等进行研究,为类似河段治理提供参考。研究成果认为,顺直分汊河段江心洲-南阳洲洲头位置及形态的变化直接影响河床演变和航道条件,宜遵循"采用护滩带软体排对洲头实施守护"的治理思路。     

东流水道东港近期发展原因分析

东流水道位于江西九江和安徽安庆之间,为顺直多分汊河型。该水道上段被老虎滩分为两汊,左侧称为老虎滩北槽,右汊即为东港。近年来,东港迅速发展,从而导致主航道所在的老虎滩北槽航道条件出现较大的不利变化趋势。本文以河道观测资料为基础,对东港发展的原因进行分析,得出"三峡水库蓄水运行后上游来水来沙条件变化是东港发展的主要原因,已实施的航道整治工程在一定程度上促进了东港发展"的结论,并结合地质勘察资料,对东港今后的发展趋势进行了预测。研究成果可为东流水道后续航道治理思路的确定提供参考。     

三峡水库蓄水以来重点淤积水道黄花城河床演变及航道变化

针对三峡水库蓄水以来常年回水区重点淤积水道黄花城出现泥沙累积性淤积的问题,根据三峡水库蓄水以来原型观测资料,分析黄花城水道蓄水以来水位变化、泥沙冲淤特性、典型断面冲淤变化和等深线变化,对该河道的航道条件变化和演变趋势进行预测。结果表明:黄花城水道存在细沙累积性淤积,主要淤积部位较为固定,2012年以前淤积速度、厚度和范围均较大,2012年以后随着上游来沙量减少的趋势渐缓,黄花城水道泥沙淤积速度逐渐减小。     

三峡库区变动回水区上段鱼洞水道中堆、窎鱼嘴疏浚方案

三峡水库175 m试验性蓄水以来，在新水沙条件下变动回水区上段局部重点碍航浅滩持续存在卵砾石淤积碍航问题，对库尾河段航道条件产生不利影响，船舶通航安全存在一定隐患。自2020年汛期特大洪水以来，变动回水区上段鱼洞水道中堆、窎鱼嘴浅碛逐年淤长，以该段重点碍航滩险为背景，分析了重点碍航浅滩冲淤特点、碍航成因等，提出了针对性维护疏浚方案，并对疏浚后效果进行分析。从维护性疏浚完工后效果及河段航道条件来看，鱼洞水道中堆、窎鱼嘴重点碍航浅滩河段的航宽、水深、弯曲半径均得到一定改善，航道条件明显好转。     

三峡水库蓄水后关洲水道河床演变特征及航道条件变化

三峡水库蓄水运用后,下游河段发生河流再造床过程,河床进行冲淤调整。基于关洲水道三峡蓄水后2003—2013年原型观测资料,分析蓄水后该水道河床的冲淤变化情况。结果表明:该水道在三峡蓄水后总体处于冲刷态势,尤以左汊冲刷明显,这对该水道两汊分流产生较大影响,进而影响主航道条件,同时进一步恶化下游芦家河水道进口航道条件。在此基础上,对本水道航道条件变化趋势进行预测,认为目前比较优良的航道条件在自然作用下存在恶化的可能,为本水道航道治理思路的形成和工程设计提供参考。     

三峡蓄水后芦家河水道沙泓进口浅滩演变特征及其对航道条件的影响

三峡水库蓄水运用后,下游河段发生河流再造床过程,河床进行冲淤调整。基于芦家河水道三峡蓄水后2003—2013年原型观测资料,分析蓄水后该水道沙泓进口浅滩以及航道条件的变化情况,提出进口浅滩发展机理以及对航道条件的影响规律。在此基础上,对进口浅滩和本水道航道条件变化趋势进行预测:认为进口航道条件在自然作用下仍有进一步衰退的可能,为本水道航道治理思路的形成和方案设计提供参考。     

东流水道左岸边滩演变特征及其对航道条件影响分析

东流水道位于长江下游。近年来,该水道航道条件出现了较大的不利变化趋势。以河道观测资料为基础,分析东流水道左岸边滩演变特征及该边滩河床演变对本河段航道条件的影响,指出东流水道航道整治工程实施后,左岸边滩出现的新的演变是造成本河段近年来航道条件趋坏的重要原因。在此基础上,对左岸边滩演变和本水道航道条件变化趋势进行预测,认为主航道所在的西港航道条件仍有进一步衰退的可能,为本水道后期航道治理思路和工程设计提供参考。     

三峡变动回水区典型淤沙浅滩土脑子河段河型变化特点分析

土脑子河段是川江三大淤沙河段之一，三峡水库蓄水前为弯曲分汉河型，遵循汛淤枯冲的规律。三峡工程蓄水运用后，该河段汛后冲刷的特性被改变，河型也出现了转化的趋势。依据河道实测资料．分析了该河段在三峡蓄水前后的河床演变。着重探讨了河型的变化以及河型变化对航道的影响。分析表明．蓄水后土脑子河段已基本完成由凸岸深切河曲向宽浅河曲变化的过程。将会进一步转化为凹岸深槽的河曲。目前蓄水位下河道累积性淤积以及断面形态的变化对航道的影响不大，这种情况在156m时期将会继续，远期随着水库蓄水位的抬高，河段完成由凸岸深切河曲向凹岸深槽河曲的转化，航道条件将会得到根本改善。     

三峡库尾卵石推移质输移对航道的影响

长江经济带建设发展迫切需要三峡库尾航道等级由3. 5 m提升至4. 5 m,而库尾推移质运动是必须解决的泥沙问题。采用三峡库尾航道水沙二维数学模型,根据2009—2016年三峡入库水沙资料,模拟变动回水区重庆至涪陵段推移质运动过程,将其冲淤分布及断面输沙量与实测资料对比,验证该数值模型的可靠性。以此为基础,预测30 a后三峡库尾航道推移质冲淤趋势,分析重点滩段航道内推移质冲淤分布、幅度以及输沙带特性,揭示推移质输移对航道的影响。该研究结果可为三峡库尾重庆至涪陵段4. 5 m航道等级提升建设的方案设计提供数据与技术支撑。     

三峡水库变动回水区河床演变及航道整治

在系统总结前人对三峡水库变动回水区泥沙和航运问题研究主要成果的基础上,从三峡水库建库前的天然水文泥沙条件、河道边界形态及组成、河床演变规律、滩险及航道现状,建库后的水力因子变化、泥沙淤积分布及规律、河床变形及发展趋势、航道条件变化、上游来水来沙条件变化等方面,对建库后三峡变动回水区河段的演变规律及其影响因素进行了分析。在此基础上,对三峡水库变动回水区泥沙淤积对航道与港口的影响及其治理措施等进行了分析研究。     

长江下游东北水道河床演变与6.0 m航道整治思路

针对长江下游东北水道6. 0 m航道存在的碍航问题,依据河道地形和水文资料,分析了东北水道河床演变特点及航道条件,并对该河段航道整治的对策进行了探讨。结果表明:东北水道总体航道条件较好,仅在局部年份在河心出现浅包,导致航道水深和宽度不足;为改善东北水道航道条件,航道整治工程可考虑在已建东北水道航道整治工程基础上,加高下三号洲左缘低滩,稳定过渡段主流流路,并适当缩窄过渡段河槽,集中水流冲刷浅区,也可考虑仅在局部出浅年份采用疏浚措施。     

清水下泄条件下芦家河水道沙泓进口淤沙浅滩形成机理研究

三峡蓄水以来,清水下泄条件下芦家河水道发生明显冲刷,受河段边界条件、水动力条件、来水来沙条件影响,近年来沙泓进口河段泥沙淤积逐渐开始形成新的浅滩。分析了芦家河水道河道形态、水文泥沙、冲淤演变以及洲滩变化特征,在此基础上,结合河床演变机理,分析了芦家河水道沙泓进口淤沙浅滩主要影响因素,并对芦家河沙泓进口泥沙冲淤变化、滩槽变化以及水流条件变化趋势进行了预测。     

三峡常年库区黄花城航道治理*

三峡水库蓄水后,常年回水区黄花城水道左汊泥沙淤积严重,淤积物多为中值粒径在0.01 mm左右的细颗粒泥沙,只有其处于输沙流速带时才能够不发生淤积,单一依靠传统疏浚方法难以持久维护左汊航道条件。本文提出在黄花城江心洲洲头处修建一条导流坝以改善航道分流比从而增大左汊流量的整治思路。数值模拟和模型试验结果表明,采用导流坝分流措施后,黄花城河段左汊流速达到输沙流速带,从而保证该区域保持不冲不淤的状态。得出该河段将航道疏浚工程与修建导流坝改善分流比相结合的治理方法。