从丹江口、葛洲坝水库下游河床冲刷看三峡工程下游河床演变对航道的影响

从三峡工程下游宜昌～城陵矾河段的地形、地貌、河型、河床泥沙组成及河岸、河床的抗冲性等方面与丹江口水库下游黄家港至皇庄河段的比较来看有诸多相似之处,因此它们在工程建成后河床的冲刷模式应是相近的.从这一观点出发,根据丹江口水库下游不同河段河床冲刷平均河底高程降低值△h与水位下降值△Z的关系预测三峡工程建成后对宜昌至城陵矶河段航道的影响.     

枢纽下游河床极限冲刷及水位降落研究进展

天然河流修建枢纽后,上游来沙将在枢纽形成的水库内淤积,出库沙量锐减,下游河道因受枢纽下泄清水的冲刷而发生一系列变化。特别是对于沙质和沙卵石河床,随着下泄清水的冲刷,河床随之出现了相应的再造床过程。枢纽清水下泄引起下游河床下切、水位下降问题是枢纽设计及航道整治中的重点和难点。由于河段来水来沙条件、枢纽调度方式、坝下河床断面型态、河床质组成及覆盖层厚度等不同,坝下形成的冲刷幅度、稳定冲刷层及冲刷范围等各不相同,坝下水位降落幅度也不尽相同,而河床质组成是影响河床极限冲刷的主要因素。文章从不同河床质组成出发,分别对枢纽下游河床极限冲刷以及水位下降研究成果进行了总结,并对各种计算方法进行了简要的评述。     

长洲枢纽下游河床下切水位下降原因分析

近年来,长洲枢纽下游航道水位实测值呈现下降趋势,与原航道水位设计值不符。通过收集该河道的水文资料对河床演变原因进行分析。结果表明:上游来水来沙对枢纽下游河床的影响、下游河道过度采砂、河流梯级开发及水利枢纽建设以及航道整治建筑物的修建等是导致长洲枢纽下游河床下切水位下降的原因。结合该处具体情况,提出控制枢纽下游河道过度采砂、采用限制性整治措施以及加强河道断面检测的改善措施,为确保长洲枢纽下游航道的正常通航提供技术支撑。     

艳洲枢纽下游设计最低通航水位论证

随着澧水尾闾航道项目的逐步实施,澧水下游河道水位及流量有较大变化。其枯水流量因三峡枢纽及上游两大水库的调蓄济枯作用呈增加趋势,但枯水水位呈略微下降趋势,津市水文站水位流量关系也出现了下降。为确定澧水末端梯级艳洲枢纽船闸下游最低通航水位,采用计算枯水期水面比降等方法,结合航道整治及采砂活动等情况分析上述现象产生的原因及主要变化趋势。提出一种确定艳洲枢纽下游近期及远期最低通航水位的方法,论证其预留远期水位下降值的合理性。     

枢纽下游水位降落问题探讨

根据有关文献报道,对国内外部分已建枢纽坝下河床调整及水位降落情况进行了综述。分析了影响河床调整的主要因素以及河床调整与水位降落的关系,提出了防止水位降落影响通航水流条件的治理措施。     

梯级枢纽调控下西江干线末端航道设计水位推算

长洲枢纽坝下—界首河段位于西江航运干线广西境内末端,其上游已建或规划建设多座梯级枢纽,该河段河床受到清水冲刷,加之人为无序采砂,河床下切明显。配合贵港至梧州3 000 t级航道工程建设,现状条件下航道设计水位已较前期工可阶段有明显下降。为了保证贵梧3 000 t级航道工程的建设,文章采用长洲枢纽运行后实测地形、水文实测资料,对长洲枢纽坝下—界首河段设计水位进行重新推求,并根据推求结果提出贵梧3 000 t级(长洲坝下—界首)河段航道设计水位应充分考虑长洲水利枢纽运行导致的河床下切以及航道整治开挖为3 000 t级航道共同影响引起的枯水期水位备降值。     

新干枢纽下游河床冲淤及航道条件变化计算

根据赣江流域规划,在赣江下游三湖镇河段规划兴建新干航电枢纽,枢纽建成后坝下游的河床冲淤及水位变化需要进行预测研究。建立了坝址至南昌118 km长河段的一维水沙数学模型,计算了拟建新干枢纽坝下河道河床下切与水位下降情况。结果表明:在现状河道条件下,经过6~7个水文年河床调整后,枢纽下游河段河床冲淤接近平衡;经过10个水文年作用后,新干枢纽坝址下游附近河段河床最大冲刷深度为1.76 m,坝址下游附近水位最大下降值为1.56 m。分析了河床调整后坝址至南昌河段航道条件的变化。     

北江下游枯水河床下切与水位下降分析

由于大规模挖沙,北江河床剧烈下切,导致水面线异常变动,两者变化均呈溯源性规律。本文引入水位变化强度参数,建立其沿程变化函数,为北江河床仍在进行的溯源性变化提供借鉴。     

长洲枢纽下游近坝段河道考虑河床粗化的冲刷模拟研究

西江长洲枢纽建成后,由于水库拦截泥沙,将使下游河床发生沿程冲刷,尤其是枯水期水位下降,影响下游通航.预测长洲枢纽建成运行后设计通航流量时坝下水位的下降.在有泥沙下泄的情况下,尝试采用粗化理论来考虑河床组成在冲刷过程中的变化,计算坝下河床在多年冲刷后的水位下降情况,并分析运用粗化方法的合理性.同时与不考虑粗化作用情况下的水位下降值进行了比较,分析在下游河道有基岩出露的情况下河床粗化作用对水位下降的影响,并提出了关于减小坝下水位下降整治措施的新设想.     

河床变化对赣江下游河段航道整治参数的影响分析

赣江下游河道近年来受河床采砂、航道整治等影响,河床下切、水位下降,河床形态发生变化,该段航道整治参数也发生变化.在对赣江樟树至外洲河段河床变化计算分析的基础上,结合河床下切对河道水文特性影响的分析,依据最低通航水位及航道整治线宽度计算方法及原理,分析了赣江樟树、丰城、市汊、外洲水文(位)站的最低通航水位、樟树至外洲段的整治线宽度变化,并与Ⅲ级航道整治中设计的参数进行对比分析,得到河床变化对赣江下游的航道整治参数的影响.     

长洲枢纽下游人工节埂防冲措施研究

针对长洲水利枢纽建成后,下游河床冲刷引起的枯水位下降,可能导致枯水期船闸下闸首门槛水深不足的问题,应用二维悬移质泥沙数学模型对枢纽建成后下游河床的冲刷下切及枯水期水位降落情况进行预测,结合当地的河床形态及地质条件,提出在坝下河道布置一系列的护底工程,形成不连续的人工控制节埂的防冲措施,以达到抑制河床冲刷、抬高近坝段枯水水位的目的。研究表明:通过在长洲枢纽下游河道合理布置人工节埂,可以有效地抑制下游河床冲刷,减小坝下枯水水位的下降值。     

长江中下游设计最低通航水位变化分析

用综合历时曲线法,利用1981—2002年水文资料,计算了长江中下游部分水文站不同保证率时的设计水位,结合影响枯水位变化的因素,比较分析了保证率为98%的设计水位计算结果与上世纪70年代和80年代计算值的差别及其变化过程。结果表明,长江中下游河床形态、水流条件发生了较大变化,设计水位也随之有一定幅度的升降。     

考虑泥沙淤积的三峡水库9月分旬控制水位研究

采用9月分旬蓄水的方式,可以较好地应对三峡水库汛后提前蓄水时特大洪水的可能威胁。但随着水库运用时间的增加,泥沙淤积将造成大量库容损失,9月分旬控制水位确定时必须要考虑泥沙淤积的影响。本文通过水库泥沙淤积计算,考虑了泥沙淤积造成的库容损失,对三峡水库9月分旬控制水位进行了深入研究。结果表明,与不考虑泥沙淤积情况下的控制水位相比,考虑泥沙淤积的9月分旬控制水位进一步降低了可能的防洪风险,同时,虽然水库发电效益也略有减小,但影响不大。     

清水冲刷河床调整过程试验研究

通过沙质河床清水冲刷水槽试验,对河床纵剖面的调整、沙波尺度、粗化层厚度及其与沙波运动关系、粗化层级配、推移质级配等进行了观测分析,进一步揭示了清水冲刷,河床重建平衡的机理。水槽试验表明,沙质河床清水冲刷,上游河段比降调平,床沙粗化,沙波发育,河床阻力增大,水深增大,流速减小,导致河床供沙能力削弱,输沙能力降低,冲刷向不冲刷转化。     

大顶子山航电枢纽一期施工河床变形对通航影响

利用大顶子山航电枢纽坝区全沙动床模型,对一期束窄左汊河道的泄流能力、流速流态、通航水流条件及河床变形进行了试验研究,着重研究了一期施工遭遇不同水文年、左汊河道采取不同工程措施情况下河床变形对通航的影响,提出了一期施工航线选择及满足通航要求的改善措施。     

三峡库区航道深水浮标受力及缆索长度计算探讨

三峡成库后,由于船舶(队)安全航行的需要,个别深水航段(如桥区水域、孤浅礁石水域、陡岸水域等)须设置浮标,最大设标水深可达100余米以上,从而使浮标受力及系留浮标的缆索长度大大增加,给设标工作带来了较大的困难。文章力图通过对浮标的受力分析和计算,进而得到深水航段系留浮标所需的缆索长度,以便为三峡库区深水浮标的设置提供科学的依据。