基于分流特征的汊道分类及其在东流水道航道治理中的应用研究

汊道分流比的变化特征对分汊河道的演变有着重要影响。文章以东流水道为例,基于汊道分流特征理论,研究不同时间段航道条件的好坏与分流比变化特征之间的关系,并就其在航道整治工程中的应用进行了初步探讨。结果表明:老虎滩北槽为枯水倾向汊道时,航道条件最好;对于洪水倾向汊道,若分流比随流量变化的斜率相对较小,航道条件相对较好,反之,若斜率相对较大,航道条件相对较差;对最新一期整治工程的方案研究显示,整治工程实施后,分流比随流量变化的斜率将会减小,由此可以预期航道条件将会得到一定程度的改善。     

长江口深水航道整治工程影响数值研究*

长江口深水航道整治工程使得南港北槽开通12.5 m水深航道,长江口河势及不同汊道动力条件随深水航道整治工程的完工发生了一系列的变化。利用长江口深水航道整治工程实施前后地形资料,分析出工程对长江口各汊道的地形变化的影响,同时应用上海河口海岸科学研究中心自主开发的平面二维模型模型计算了长江口流场变化,给出南北港、南北潮涨落潮分流比的变化,并分析了导致这种变化的主要原因。     

长江中游典型微弯分汊河段择汊问题探讨

分汊河段整治的核心问题为择汊,因为它的确定将派生和决定航道整治工程的总体平面布局,而布局的合理性是工程成败的关键。通航汊道的选择问题,实质上就是分汊河段的航线选择问题,不过它较单一河槽河型航线选择要复杂得多。研究认为通航主汊应选择分水多、分沙少、呈发展趋势的一汊,具体到实际滩段须从两汊的现状条件(如分流分沙、航道条件等)、航道尺度发展水域、河型特征等进行全面的对比,综合分析两汊各种利弊条件。在戴家洲河段汊道近期河床演变和碍航特征分析基础上,对该分汊河段的两汊优缺点进行分析总结,提出选择戴家洲直港作为该河段的通航主汊道。     

顺坝坝头偏角及坝长布置对汊道分流比的影响

针对黑沙洲水道弯曲、分汊、多汊等特点,结合初拟的顺坝平面布置方案,利用二维数模分别计算在不同顺坝坝长及坝头偏角布置条件下黑沙洲水道各汊道分流比,通过分析不同布置条件下各汊道分流比的计算结果,总结汊道分流比变化的规律并得到平面优化布置方案。黑沙洲水道由南、中、北3个水道组成,其中南水道右槽为通航主航道,南水道右槽分流比的提高作为本工程航道整治成功的关键点之一,通过计算分析提出的坝长及坝头偏角布置可为整治平面布置方案的优化提供理论依据。     

长江南京以下12.5m深水航道治理工程落成洲河段整治效果

长江南京以下12.5 m深水航道二期工程在落成洲河段采用潜堤、丁坝和护底带等航道整治工程,以防止右汊进一步冲刷发展,增强左汊浅段动力,改善航道条件.为论证落成洲河段整治工程实施后的整治效果,基于实测地形、水文资料,系统对比落成洲河段整治工程实施前后滩槽演变、汊道分流分沙比调整、固滩效果、航道条件改善等.结果表明,工程实...     

安庆河段航道整治工程数学模型的建立

为研究安庆河段航道整治工程对水流的调整效果,建立了覆盖安庆、太子矶和贵池3个连续的弯曲分汊型水道的平面二维水流数学模型,采用原型观测水文和地形资料对模型参数进行验证,模型计算的汊道分流比、水位和流速与实测值符合较好,表明所建立的模型能够反映安庆河段的水流运动及分布规律,可以进一步用于安庆河段航道整治工程的方案效果研究工作。     

三峡水库运行后长江中下游分汊河段航道治理

三峡水库蓄水运行后,长江中下游分汊河段出现冲淤不平衡,汊道分流关系显著调整,从而导致航道浅滩碍航特性存在差异。在长江中下游分汊河段河床演变、浅滩碍航特性等研究基础上,探讨分汊河段航道治理思路,主要结论为：1)分汊河道浅滩段以冲刷为主,逐渐显现洲滩冲刷萎缩、滩槽形态不利调整等特征;2)分汊段的洪水主流汊道分流比减小,顺直分汊与弯曲分汊的洪水分流比下降幅度小于中枯水时期,而鹅头形分汊河型洪水分流比降幅大于中枯水;3)三峡水库蓄水后通航主汊道对分流的控制力度减弱,进口处出现交错或散乱的不良浅滩形态,航道条件趋于恶化而浅滩出浅碍航;4)分汊河段治理可采取分步控制,实施洲滩控导、边心滩塑造或支汊调控技术等整治措施,达到维持或提高航道尺度的目的。     

长江下游通州沙西水道整治工程效果分析

针对通州沙西水道存在的诸多问题,2011—2016年间通州沙西水道实施了大规模的河道整治工程,为通州沙汊道形成稳定的双分汊河型创造了有利条件。根据近年来实测水文、地形资料,从通州沙西水道分流比、通州沙沙体、河道的冲淤、河道尺度等方面,分析通州沙西水道河道演变出现的新变化以及整治工程效果。结果表明:通州沙沙体基本稳定,西水道分流比增加2. 4%,-5 m河槽全线贯通,四干河以下-10 m河槽基本贯通,达到工程预期效果。     

福姜沙水道深水航道整治思路及工程布置

福姜沙河段目前呈三汊通航趋势,海轮航道走福南水道,江轮航道走福中水道,福北水道—如皋中汊为地方专用航道,目前三汊水深条件都不满足12.5 m深水航道要求尺度,为此必须进行整治。分析各汊道碍航情况及各汊道整治难度。针对各汊道碍航特性,提出整治原则及整治思路,在分析各汊道分流格局、水深条件、碍航特性等的基础上,提出整治工程平面布置形式。     

长江澄通河段通州沙西水道整治工程对分流比影响研究

为增加长江澄通河段沿江深水岸线资源,拟进行通州沙西水道整治工程,主要包括边滩圈围工程、洲头潜堤工程、西水道疏浚工程。利用一二维耦合潮流数学模型,模拟计算不同整治方案实施前后的汊道分流比,分析研究工程对通州沙河段的影响。研究结果表明:边滩圈围和潜堤工程、西水道航道疏浚工程、上游径流条件等都将影响通州沙西水道的分流比;仅仅实施边滩圈围和潜堤工程,将减少西水道分流比,而疏浚工程将使西水道分流比有所增加;整治工程实施后,通州沙河段分流比的改变程度主要取决于西水道的疏浚深度,因此,为维持该河段河势稳定应慎重选择西水道的疏浚尺度。     

长江口北港航道治理方案评估

通过对长江口北港通航现状及河势演变分析,提出拦门沙河段水深不足是影响北港航道通航条件的主要因素。北港航道治理方案还应充分考虑与周边涉水工程、防洪防潮、水资源利用和生态环境保护的关系及影响,利用潮流数学模型对治理方案实施效果进行评估。结果表明,在航道流场动力方面,航道整治效果良好,辅以疏浚可实现航道规划目标。     

巢湖兆河口门航道整治工程探讨

针对兆河入湖口门附近存在拦门沙碍航问题,采用实测资料分析和三维水沙数模计算相结合的研究方法,研究风生浪流动力作用下湖区泥沙输运特征,探讨口门航道整治方案布置。研究结果表明,巢湖底沙粒径较小,大风天风浪在近岸浅水区发生变形破碎,使水体含沙量增大,在风生湖流作用下,近岸泥沙表现为"波浪掀沙、湖流输沙"的运动特征。结合以往航道治理实践经验,提出整治与疏浚相结合的思路,多方案比选计算结果表明,筑堤方案可明显减小航槽淤积量,其中双侧筑堤方案整治效果更优。综合比选推荐采用双侧筑堤高坝缓坡方案。研究成果可为类似湖区口门航道整治提供借鉴。     

枕箱、龙穴南水道航道疏浚工程对蕉门出海水域影响的计算分析*

蕉门出海水道分为枕箱水道和龙穴南水道,其航道整治工程以疏浚为主。采用河床演变分析和二维嵌套潮流悬沙数学模型,研究了枕箱、龙穴南水道航道疏浚工程对蕉门出海水域的影响。研究表明:1)蕉门出海水道一主(枕箱水道)一支(龙穴南水道)的格局基本稳定,河床演变相对稳定,枕箱水道分流比呈减小趋势;2)疏浚工程实施后,对龙穴南水道和枕箱水道分流比、流场、含沙量场和冲淤变化影响较小,引起的变化仅在航道疏浚段及其边滩附近;3)由于疏浚工程量较小,对蕉门出海水域的水沙动力条件没有明显的影响。     

深水航道的河势控制和航道回淤问题

长江口深水航道的整治为检验和深化潮汐河口汊道整治理论及方法提供了依据。河势的宏观控制要求北槽维持落潮流输沙优势。分析表明,工程后北槽分流比下降,已接近河槽性质转变的阈值。一、二期整治工程使河槽断面由宽浅向相对窄深转变,形成了覆盖航槽的连续深泓,为航道维护提供了重要保证,但三期减淤工程使-8 m以下河槽断面向相对宽浅逆转,加上北槽中段过高的流速造成该河段的高含沙量和高输沙率以及该河段近底净输沙方向指向航槽内,使回淤量进一步增大。通过现场观测进一步揭示了近底高含沙量及浮泥形成的机制。进一步的减淤措施应注意恢复合理的导治线放宽率以使输沙率的沿程分布较为均匀。     

长江口北槽深水航道水沙输运特征三维数值模拟

基于长江口北槽实测水文观测资料,利用三维水流泥沙数学模型对北槽内盐水楔、水流及泥沙输运特征等进行模拟分析。结果表明:北槽中段泥沙表、底层差异明显,垂向分布不均匀,受盐水楔影响,泥沙更容易在中段聚集;泥沙北槽内输运距离较长,1个落潮过程难以输出北槽,在反复输移中跨越航槽几率大大增加,尤其北槽中下段涨转落低流速时段较长,底部含沙量较高,易形成航道回淤;输出北槽的部分泥沙水体可能在旋转流作用下经九段沙及南导堤重新回到北槽,累积循环,成为北槽内含沙量较高的重要原因。     

长江太仓—南通河段河道演变特性与航道治理思路分析

长江太仓—南通段深水航道治理是江苏省境内12.5 m深水航道建设的首期工程。该河段地处长江潮汐河口的过渡段,径流与潮流强弱交替变化频繁,水沙运动复杂多变,洲滩冲淤演变剧烈,航道条件极不稳定,治理难度大。通过长期观测分析,辨析河床演变规律,揭示碍航浅区成因,从疏浚、全面控制洲滩形态、控制洲滩关键边界等不同治理对策进行深入研究,形成"稳定航道主边界、增强浅区落潮动力"的治理认识。目前,控制洲滩关键边界、利用河流动力延伸工程效力的治理方案已通过审批,即将开工实施。     

一、二维连接水沙数学模型及在河口治理中的应用

建立了一、二维连接水沙模型。利用海河口和永定新河口现场观测资料对模型进行了系统的检验 ,模型能够反映复杂边界和动力条件下的水沙运动及河床变形。以此模型研究了海河口清淤和建导堤方案 ,及永定新河河口建导堤和建闸方案治理效果     

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%。     

山区弱支流河口段航道整治参数的确定方法

由于受干流的顶托影响,弱支流河口段水流、泥沙运动规律复杂,其整治参数已不能用天然河段的计算方法来确定,而经验方法也往往由于缺乏科学性而导致工程事倍功半.在总结赤水河口淤沙河段航道整治成功经验的基础上,探讨了山区弱支流河口段航道整治参数的确定方法.提出应根据干流顶托水位降落过程,分段采用浅滩由淤积转人冲刷、流速较大、冲刷...