汉江红山头至雅口河段航道整治模型试验研究

汉江红山头至雅口河段,河床宽浅,滩槽多变,具有游荡性河道持征,目前国内外整治这种航道尚无经验.为此,笔音进行了模型试验研究.从模型中得出的整治线型态、尺度和丁坝布置,可以保证航道达到设计标准.在模型试验技术上:采用了分三段模型试验;取得了大面积散乱洲滩动床模型验证的相似;首次采用CCA防腐处理木屑模型沙的新方法,研制了模型自动集中控制和数据采集处理系统等.     

航道整治线宽度计算研究——以汉江下游河道为例

在总结现有整治线宽度计算研究成果的基础上,根据汉江来水来沙条件和整治河床演变特点,基于河流输沙平衡及能量耗散原理,建立了适应于汉江下游悬移质造床为主河段的整治线宽度新的计算方法,该方法应用于汉江下游航道整治工程中,航行条件获得了显著改善.该研究成果为未来航道整治工程规划设计提供了重要参考.     

蓄水两坝间长系列水动力及泥沙淤积的研究

对黄河上游龙羊峡至李家峡间的贵德-李家峡河段的蜿蜒河道进行了研究，为蓄水两坝间的通航和河床稳定性问题提供可行性分析依据．根据二维水流连续、运动方程、悬沙扩散方程和两相流底沙运动方程，采用加权集中质量剖分方法，建立了蓄水两坝间水动力、泥沙淤积数学模型．提出了泥沙交换和河床粗化计算模拟的物理图案，对长系列水动力和泥沙运动进行了模化处理．通过调试，验证了水尺水位和李家峡建坝前该河段4年的地形演变量．应用李家峡建坝后典型水文年长系列的组合资料，预报了河床经长期冲淤调整后迭到基本平衡需要的时间．介绍了泥沙交换和河床粗化计算模拟的物理图案和长系列河床演变数学模型的研究方法．     

嘉陵江取水口项目通航影响数值模拟研究

随着国民经济发展与基础设施的不断完善,在通航河道修建的取水项目工程日益增多,这些在通航河段的工程项目均会不可避免地对航道、通航条件产生一定影响。为了科学合理地制定项目实施方案,以嘉陵江某取水口项目为例,通过建立二维数模与分析实测资料,统计分析拟建工程前后附近水域流速、水位等方面的变化,论证拟建项目对于嘉陵江航道通航的影响。结果表明,拟建工程对工程河段过水面积影响较小,且埋于河床下,其结构阻水作用有限,河道流态、主流带位置改变较小;另外,考虑到该河段的河道组成及川江河床演变特点,可以预测该工程建成后,对工程河段附近泥沙冲淤变形、河床形态等无甚影响,亦不会对工程河段的河床演变规律及河势造成影响。     

北江下游北江大堤河段河道演变趋势分析

在分析北江大堤河段的来水来沙变化的基础上，对该河段1965、1970、1975、1987、1990及1999年实测河道地形进行分析计算，结合该河段石角、大塘、芒苞、三水及马口等站水位-流量关系变化，综合分析该河段的河床演变规律，河床演变的速度及各河段的冲淤变化等。     

基于信息熵的河床演变分析

采用信息熵的理论与方法,引入河床演变的指标信息熵和年份信息熵概念,并给出计算公式定量地分析河床演变.选取黄河下游6个河段作为研究区域,利用每个河段1972—2000年影响因素的实测资料计算了各个影响因素对河床演变影响的客观权重和河段年份信息熵.通过对比研究结果可以看出:能够反映组成河岸与河床物质的相对可动性的宽深比对河床演变的权重最大,并且河床边界条件对河床演变的影响大于来水来沙条件;6个河段的年份信息熵的大小,依次是花—夹河段、夹—高河段、高—孙河段、孙—艾河段、艾—泺河段和泺—利河段,表明年份信息熵越大河型越不稳定,年份信息熵越小河型越稳定有序;同时验证了信息熵越大系统越混乱、信息熵越小系统越有序的结论.     

基于GIS长江口北港河段冲淤变化的可视化分析

利用GIS技术,建立长江口北港1973~2003年间不同时期的水下数字高程模型,以此作为基础资料,通过叠合分析不同时期的水下地形图,得到长江口北港不同时段相对的河床冲淤分布图.分析了长江口北港30年来河道的冲淤变化和演变情况,并计算了河道泥沙冲淤量.结果表明,GIS技术是研究河床演变规律的一种行之有效的可视化方法;北港河段在1973~2003年间整体呈冲刷之势,泥沙冲刷量为1.58亿m3,平均每年冲刷0.05亿m3;北港河床航道稳定性较差,受南、北港分汊口演变的影响,北港河床逐渐演变.洪水在北港河槽演变过程中起着重要的作用.     

吴淞口至张华浜河段航道改善方案的初步研究

通过分析水文、地质特征和弯道形态，探讨了黄浦江吴淞口至张华泊河段的河势演变规律及深槽形成机理。应用黄浦江三维水流数学模型，计算和评价了不同水文组合条件下，该河段航道改善方案实施后对周围水域的流态、船舶航行及码头运营的影响，分析了航道改善方案的技术可行性。     

三峡工程对长江口岸滩的影响

三峡工程的兴建将改变河流的来水来沙条件，必然地人坝址下游至长江口地区带来一系列影响，根据多次长江口水下地形资料，分析研究了长江口内外岸滩各自的演变进规律，得出口内岸滩的坍失并非上游来沙量的减少，而是河床淤积、主槽摆动所致；通过点绘上游来沙量与口外南汇边滩的冲淤变化关系图，发现两者存在良好的线性关系，同时综合分析了三峡工程坝址以下河床情况，对三峡工程兴建后大通站泥沙量作了估算，从而预测三峡工程对长江     

三峡工程蓄水后荆江沙质河段河床演变及对航道的影响

分析了三峡工程蓄水以来荆江沙质河段不同类型河床的演变特性,预测计算了水库下游河床冲刷过程,进而探讨了河床演变趋势及其对航道的影响.资料分析表明,蓄水初期,上荆江深泓下切明显,但分汊放宽段航深不足问题突出;下荆江深泓冲淤相间,长顺直(微弯)河段的深槽过渡段下移,弯道进口处水流较分散,致使航槽不稳定.基于数学模型计算结果预测,蓄水5—10年,太平口—藕池口河段发生强烈冲刷,分汊放宽段中枯水河槽更宽浅,致使航道条件恶化,而且,支汊发展会影响主汊的通航条件;藕池口以下处于冲刷初期,过渡段浅滩碍航与否主要与退水过程有关,但弯道发展将使航槽位置发生变动.蓄水15—20年,藕池口以上冲刷基本完成,上荆江微弯分汊河型趋于稳定;藕池口以下发生强烈冲刷,过渡段浅滩高程降低,有利于航深的增加,弯道可能出现局部撇弯,致使航槽移位.     

水流对破坏后河床演变的作用

河床因自然或人为作用会发生破坏。将破坏后河床地形概化为三角形坑,通过水槽试验和数值模拟研究了清水和动床两种水沙条件下坑形河床的演变。采用垂向二维水流数学模型计算得到了不同时刻下坑周围的流速与河床切应力分布,分析了导致河床演变的原因。研究表明:清水冲刷条件下破坏后河床仅在坑缘口处有冲刷侵蚀,是由于此处强切应力所致;动床冲刷条件下坑内流速很小,坑上游来沙在坑内淤积,同时坑下游边坡长距离冲刷显著;河床演变达到平衡状态时,局部切应力仍大于均匀流切应力。     

闽江竹岐至侯官河段河床演变规律与整治初探

近年来,竹岐至侯官河段冲淤变化快,局部河段流态恶化,时有船舶搁浅,甚至出现翻船事故,航道整治迫在眉睫,本文根据大量实测的水文、泥沙和地形资料,分析该河段近年来的演变规律和影响因素,发现受水电站泄水、采沙和特殊水文年水文动力因素等综合影响,该河段总体演变趋势是冲刷,但浅滩淤积,且整治建筑物对河床冲淤有较大影响,在此基础上,从水流动力基本理论出发,用二维数值模拟方法,进一步研究整治建筑物对流场的影响,揭示了局部河段流态恶化的原因,提出修建N18坝束水归槽,修建S15坝调整局部河段流场改善流态的整治方案,模拟计算表明,这一措施效果良好,研究成果可供工程实践参考。     

长江航道整治的机遇与挑战

长江是我国的黄金水道,其战略地位和开发利用价值十分显著.但目前长江航道仍处于天然状态,难以适应大规模经济发展的要求,急需进行系统整治.而且随着上游水电工程的开发,给长江航道的整治提供了机遇,也带来了挑战.本文在对长江航道现状、存在的问题以及水电工程开发后的机遇和挑战分析的基础上,提出了未来长江航道整治的对策,即加强河床演变及浅滩特性研究,发展和完善整治理论并进一步完善整治工程研究和设计内容.     

闽江福州河段防洪整治研究

研究了闽江下游福州河段近年来河床变化对城市防洪安全的影响。根据历年大量水文、泥沙及河床地形及近两年大范围地形测量和水文测验资料进行数学、物理模型试验及演变分析,对福州河段南北港河床演变有了较全面的认识。北港窄深,分流比逐年增大。南港河床宽浅,从稳定性指标来看,具有游荡特性,枯水时断流。提出了闽江福州河段综合治理的原则,规划了能承受２００年一遇洪水的防洪岸线,以及控制北港分流的方案,为全面治理该河段     

西北江交汇区航道整治试验研究

介绍了我国南方最大的河流珠江航道整治的成功经验。整治河段位于珠江西、北两江交汇区，不同类型浅滩多，水流条件复杂，而且是行洪干道之一，整治难度大。根据原型水文资料及河道地形资料，进行了水动力条件、来水来沙条件和河床演变的分析；结合模型试验，揭示了浅滩成因和形成机理；采取有针对性的整治工程布局，并应用在实际治理工程中。     

推移质造床河道取水防沙模型研究

推移质造床河流上建闸坝取水首部后，其所在河段将出现新的水沙运动态势，并导致新的河床冲淤演变，结果不乏淤堵取水口的可能.为防淤和保证取水，工程建造前应有手段能对其建成后的河床演变趋势作出预报.文中主要对此问题进行了探讨.     

长江江苏河段嘶马弯道崩岸与护岸研究

在总结前人研究的基础上，对长江江苏河段把弯道来水来沙，河床边界组成，弯道横向环流情况下的水沙运动和河床演变进行了分析，探讨了嘶马弯道崩岸坍江的原因，特点和工程防护措施，对弯道的稳定性运用钱宁公式进行了计算分析研究。结合嘶马河段护岸工程实践，对丁坝，沉排，平顺抛石等护岸形式进行总结比较，探求最佳护岸类型，进一步对长江扬中河段特别是嘶马弯道作出系统的整治规则。     

三峡近坝段枯水位降幅的时空分异性及成因

以宜昌至江口河段内布置的十余个枯水位监测点近十年来的观测值、历年河床地形资料以及数学模型相结合,归纳了河段内枯水位降幅的时空分布规律,分区间讨论了地貌、河型、河床组成、前期人类行为等因素对河床和枯水位调整过程的影响.分析结果表明:三峡水库蓄水后河床调整是特殊环境下河道对悬移质来沙量减少的综合响应,各区间之间调整方式具有明显的空间差异,不同时期调整幅度具有非线性发展特征.宜都以上区间内枯水位降幅在2008年附近发生突变,是由床面粗化进程逐渐趋缓所致;宜都附近枯水位降幅最大、枝城至陈二口附近枯水位降幅最小,枝城上下游水位流量关系变化存在明显差异,均是由深蚀和侧蚀两种变形分别在枝城上下游河段居主导地位所致.河段内枯水位下降规律和成因的分区间差异性,是由河道的固有属性决定,在趋势预测和河道治理中均需重视.     

三峡水库蓄水后长江中游分汊河道演变机理及趋势

长江中游宜昌-湖口河段分汊河型分布广泛,涵盖了顺直分汊、微弯分汊及鹅头型分汊3种类型.本文依据三峡水库蓄水以来大量原型观测资料,总结归纳了长江中游各分汊河段的演变特征及其内在机理,并初步预测了其发展趋势.研究结果表明,三峡水库蓄水后,沙量大幅减少,同时局部河床边界条件发生变化,长江中游分汊河段普遍出现支汊冲刷发展、中低滩冲刷变形、高滩滩缘崩退等演变现象.伴随着三峡水库调度方式的不断优化,加之河床冲刷下造床质输移水平的沿程恢复,以及大量航道整治工程的作用,城陵矶以下分汊河段稳定性将优于荆江河段.     

三峡蓄水后新水沙条件下荆江河段整治建筑物损毁原因分析

荆江自古以来边界条件复杂,水患频发,是长江黄金水道重点整治河段之一。在三峡水库蓄水后,该河段受清水下泄影响,河床将发生更为敏感的冲淤变化,给航道整治带来了新的问题,使治理难度增大。围绕长江黄金水道建设,在全面调查分析三峡水库蓄水运行前后荆江河段水沙条件的变化情况,以及荆江河段各主要航道已建整治工程的损毁、运行情况的基础上,总结出新水沙条件下,荆江河段不同类型整治建筑物的损毁影响因素及其损毁原因。为进一步研究新水沙条件下荆江河段航道整治建筑物的稳定性与整治效果提供参考依据,为保障长江干线航道的通航水深、改善航行条件奠定理论基础。