灌河河相关系及航道整治设想

潮汐河流的动力与河床断面形态存在一定关系。文章以灌河为研究对象,利用所建立的大范围潮流数学模型,计算灌河沿程落潮流量,建立流量与河道断面面积之间的关系,同时分析了沿程断面宽深比变化特点,探讨了利用河相关系结合河床宽深比特征进行灌河航道整治的思路。研究结果表明:在河床形态冲淤平衡下,灌河落潮流量与断面面积呈现极好的相关性;河道宽深比变化范围与河道特征形态有关,对于灌河这样的弯曲河流,可按弯曲段、过渡段、微弯段分别加以讨论;在实际工作中,可以利用河相关系,同时结合不同河道形态特征下的优良河段宽深比,进行航道整治工程设计。     

长江口澄通河段河势演变分析*

根据1977-2006年间长江口澄通河段实测水下地形资料,从纵向变化、横向变化以及冲淤变化3个方面分析了澄通河段近期河势演变的特征并探讨了其对-12.5 m深槽变化的影响.分析表明:澄通河段内众多沙洲变化较为频繁,其中福姜沙、如皋沙群以及通州沙平面位置的摆动以及狼山沙沙体的不断向西移动对部分河段-12.5 m深槽的稳定和贯通带来了一些不利影响;另外,受上游来沙量减少的影响,整个河段的河槽容积有增大的趋势,这需要在以后的河势演变分析中加以深入研究.     

叙泸段河道非恒定流作用下水力参数的变化

金沙江与岷江干支流上水电站调峰发电下泄非恒定流引起下游叙泸段河道水流条件显著变化。结合一维非恒定流数学模型和实测资料分析研究叙泸段河道内代表性非恒定流传播过程及其造成水力参数相对于概化恒定流条件时的变化情况。结果表明:叙泸段河道内典型非恒定流波长为218 km,传播速度3 m/s;随着传播距离增加波衰减幅度减小,波形变得光滑;当宜宾水位处于波峰时,下游沿程流量呈现递减趋势,波谷则正好相反;相对于恒定流条件,其流量变化范围为0~730 m3/s,水位抬升0.5~2 m;断面平均流速变化在-0.5~0.2 m/s,比降变化范围为-0.2‰~0.2‰,比降最大值为1.38‰。     

多岛屿、多汊道环境下大型深水港建设中的水沙问题

洋山港海域多岛屿、多汊道,是由大、小洋山两条岛链围成的喇叭口型的海域,潮汐水道以落潮流为主、高含沙量、强潮流,泥沙运动主要以悬沙为主。通道内潮流基本为东南-西北向往复流,潮流平均流速在1.0 m/s,最大流速都在2.0 m/s以上,含沙量在1.0 kg/m3以上。根据其海域边界特点,利用任意三角形网格建立了能较好拟合洋山港海域边界的二维潮流泥沙及地形冲淤变化数学模型。应用2006年4月实测水文泥沙及地形冲淤资料进行了验证,验证结果表明,该海域潮位及定点同步垂线流速、流向、含沙量过程的计算值与实测值吻合良好,洋山港海域通道内地形冲淤变化情况和实测值接近,较好地复演了洋山港一、二期工程建设后海域流场、含沙量场和地形变化。     

多岛屿、多汊道环境下大型深水港建设中的水沙问题

洋山港海域多岛屿、多汊道,是由大、小洋山两条岛链围成的喇叭口型的海域,潮汐水道以落潮流为主、高含沙量、强潮流,泥沙运动主要以悬沙为主.通道内潮流基本为东南-西北向往复流,潮流平均流速在1.0 m/s,最大流速都在2.0 m/s以上,含沙量在1.0 kg/m3以上.根据其海域边界特点,利用任意三角形网格建立了能较好拟合洋山港海域边界的二维潮流泥沙及地形冲淤变化数学模型.应用2006年4月实测水文泥沙及地形冲淤资料进行了验证,验证结果表明,该海域潮位及定点同步垂线流速、流向、含沙量过程的计算值与实测值吻合良好,洋山港海域通道内地形冲淤变化情况和实测值接近,较好地复演了洋山港一、二期工程建设后海域流场、含沙量场和地形变化.     

洋山港四期工程水域水沙环境及港区增深方案研究

依据洋山港区多年(2006~2016年)的水文泥沙、水深等资料,在深入地分析洋山港四期工程海域水沙环境基础上,采用数学模型的方法对四期港区增深方案进行了研究,结果显示:(1)洋山港区属非正规浅海半日潮型,平均潮差2.76 m,潮汐强度中等;四期港区水域,涨、落潮水流呈明显的往复流运动,涨潮平均流速为0.63 m/s,落潮平均流速为0.69 m/s;(2)四期港区水域含沙量季节变化与整个洋山海域是一致的,季节变化明显,冬、春季节含沙量较高,夏、秋季节含沙量较低,多年垂线平均含沙量约为1.4 kg/m~3;底质泥沙颗粒中值粒径一般在0.012~0.029 mm之间,平均为0.019 mm,主要为粘土质粉砂;(3)四期港区水域总体上呈现出冲刷的态势,长时间累计净冲刷强度接近2.0 m。目前的水动力和泥沙环境及地形冲淤特征对四期港区的开发处于有利状态;(4)四期港区工程建成后,潮流性质没有发生变化,泊位、港区和航道水域水流归槽明显,水流更加平顺;对洋山港海域各汊道潮量变化没有明显影响;7万t和12万t两个方案建设后,港池与航道总淤积量为500~600万m~3左右。     

连云港徐圩港区航道大风天强淤可能性分析

连云港海域流速不大,徐圩港区规划航道线南北两侧断面,平均流速在0.20～0.40 m/s;波浪作用相对较大,年平均H1/10最大波高为3.58 m;徐圩港区南部紧邻粉沙质区,位于粉沙向淤泥过渡的边缘地带;徐圩港区底质沉积物主要以细颗粒为主,中值粒径一般都在0.01 mm以下,粘土含量在30%以上,属于淤泥质海岸性质;海域年平均含沙量在0.20 kg/m3左右,近岸河口或浅滩表层平均含沙量在0.10～0.20 kg/m3,外海域表层平均含沙量在0.1 kg/m3以下;台风期间海域含沙量骤增,近底层含沙量可达5.0 kg/m3以上。根据国内其他港口大风天回淤问题的研究经验和对骤淤(或强淤)条件的分析以及与连云港港区的对比分析,认为徐圩港区航道开辟后,也会出现大风天强淤情况,但淤积的形式应完全不同于粉沙质海岸。     

梯级水库建设对岷江下游航道通航流量的影响

为研究上游梯级对岷江下段航道通航流量的影响,特别是枯季来水的影响,以高场水文站作为依据站,以彭山、五通桥水文站作为参证站,采用统计分析方法,首先分析岷江各相关水文站特征流量及年际变化趋势,总体反映岷江年平均流量、1—3月平均流量及保证率95%的流量年际变化特征,再采用高场水文站3个流量系列定量分析紫坪铺梯级、瀑布沟梯级蓄水后对岷江（龙溪口—合江门）航道流量、水位的影响,最后提出本段航道整治设计最小通航流量建议。研究结果表明,岷江上游干流及其支流梯级运行对枯期流量有较大的补偿作用,岷江干流各水文站1—3月平均流量及保证率95%的流量均表现为增加趋势;高场水文站保证率95%流量在紫坪铺梯级蓄水后增加93 m3/s,在瀑布沟梯级蓄水后增加265 m3/s,在2个梯级影响下共增加358 m3/s,相应水位抬高0.43 m,瀑布沟梯级对岷江下段航道的通航流量影响更显著。     

白鹤滩蓄水期向家坝控泄对下游航道影响分析

基于最新河道断面资料,建立向家坝—泸州的一维非恒定流模型,定量分析白鹤滩水库蓄水期间,在保证正常通航情况下向家坝水电站的最小通航流量和对应日调节出库流量方案.按横江70 m3/s、岷江700 m3/s恒定侧向入流,向家坝水电站按不同量级出库情况模拟,计算沿程各断面水位,求出向家坝下游最低通航水位265.8 m对应流量约...     

枢纽下游航道整治设计最小通航流量研究

为保障枢纽下游航道整治效果,使其达到规划航道等级标准,以岷江龙溪口—宜宾81 km航道整治工程为例,分析上游枢纽联合调度可能达到的设计流量,采用平面二维水流模型研究不同设计流量下达到的航道尺度。结果表明,远期通过岷江上游干支流水库联合调度,枯期(11月—次年4月)平均流量可增加至1 757 m3/s。当上游日均来流量大于900 m3/s的情况下,通过龙溪口枢纽的反调节作用,基本可保证龙溪口下泄基流在900 m3/s以上。流量为900 m3/s时,岷江下段各滩段航深得到有效改善,满足Ⅲ级航道2.4 m的航深要求。因此,岷江龙溪口—宜宾81 km航道整治设计最小通航流量应为900 m3/s。     

灌河口海域泥沙悬浮和沉降试验研究

掌握灌河口海域泥沙运动规律是开展灌河口航道整治研究的基础。以现场所取泥沙为研究对象,通过大型波浪水槽试验研究灌河口海域泥沙在不同的水深、不同的波周期和波高条件下的悬浮规律。通过静水沉降试验研究灌河口海域泥沙在不同初始浓度、不同水深下的沉降特性。结果表明,在极限波高情况下,水体上部区域含沙量较小,且沿垂线分布变化较小,但水体底部附近含沙量较大,总体上底部含沙量比上部水体含沙量大0.25~0.96 kg m^3;不同水深以及不同初始含沙量情况下,泥沙沉降速度0.08~0.20 cm s,与单颗粒泥沙沉速在同一量级,灌河口海域泥沙絮凝作用较弱。     

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。     

岷江上游大型水电站运行对龙溪口下游航道枯水期水位和流量的影响

根据规划,岷江龙溪口—宜宾段将通过航道整治达到内河Ⅲ级航道标准.该河段多年历时保证率95％的流量仅能达到662 m3/s,但是岷江上游紫坪铺、瀑布沟等大型水电站的建成对下游河段通航流量产生了较大影响.根据紫坪铺水电站蓄水前、后高场水文站的径流、泥沙资料,分析紫坪铺等大型水电站建成后对下游河段水沙特性的影响,得知岷江上游...     

牡丹江对松花江依兰航电枢纽工程的影响

依兰航电枢纽工程位于松花江"三姓"浅滩下段牡丹江入汇口上游约700 m处,松花江具有典型的平原冲积性河流的特征,牡丹江具有典型的山区河流的水文特征。牡丹江入汇松花江涨水期汇流比为0.235,牡丹江对"三姓"浅滩河段产生顶托壅水影响,落水期汇流比为0.096,"三姓"浅滩河段将产生落水冲刷,两江相异的水流、泥沙、洪峰遭遇特性是影响拟建坝址河段具有涨冲落淤的主要因素。枢纽兴建后改变了该河段水流运动规律,同频率松花江来水条件下,随牡丹江入汇水量的加大,电站尾水位不断升高,枢纽上下游水位差减小,枢纽泄流能力减小,枢纽上游引航道口门区及连接段通航水流条件逐渐改善,下游引航道口门区及连接段通航水流条件逐渐恶化。     

淮河干流刘台子弯道河段水沙特征及变化趋势

以淮河干流鲁台子站1951—2015年的水沙原型资料为基础,基于SPSS、Matlab等工具,采用累积距平、M-K和R/S分析等方法,研究刘台子河段来水来沙特性及变化趋势。结果表明:在径流量未发生系统增加或减少的前提下,输沙量和含沙量均呈明显降低趋势,至2000年以后含沙量基本稳定在0. 1 kg/m~3;来沙变化具有较明显的阶段性特征,输沙量突变开始年份在1984年左右,含沙量突变和开始年份发生在1980—1986年;输沙量与含沙量在未来一段时间整体呈现增加的趋势;该河段河床整体以冲刷下切为主。     

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。     

长江口南汇嘴海域表层悬浮泥沙分布和运动遥感分析

利用Landsat-5/7卫星影像资料,建立了长江口南汇嘴水域表层悬沙遥感模式,结合实测含沙量资料对南汇嘴海区表层水体悬沙分布及泥沙运动情况进行了分析,结果表明南汇嘴附近海域总体上含沙量较高,在0.5～1.5kg/m3变化。高含沙量多出现在杭州湾口中部、南汇嘴浅滩,杭州北岸芦潮港附近含沙量为0.5kg/m3左右。悬沙的浓度及范围随大、小潮和洪、枯季的不同而不同。悬沙的浓度及范围随潮差和风速增大而增大,南汇嘴边滩含沙量一般洪季高于枯季,杭州湾水域水体含沙量一般是冬季高于夏季。长江口与杭州湾之间存在着泥沙交换,长江口水沙以直接和间接2种方式进入杭州湾,而南汇嘴近岸水域则是交换的主要通道。     

长江中游宜都水道河床演变分析及治理对策初探

通过实测资料,系统分析了长江中游宜都水道演变特点,并重点对三峡蓄水后的演变规律进行了分析,提出初步治理对策。结果表明:宜都水道是长江中游离三峡枢纽最近、受其影响最早的碍航水道,天然情况下属枯季碍航浅水道;蓄水后,水浅的碍航问题得到了一定的改善,但其支汊发展、边滩冲刷现象明显,其对宜昌水位的控制作用受到威胁,因此及时实施该水道控导工程以稳定控制节点作用十分必要。