黄河-渭河交汇处水流结构与河道演变实测结果分析

黄河-渭河交汇处是黄河流域典型的大型河道交汇处之一,亦是中下游水动力和泥沙输移的重要控制节点。为进一步认识该处大宽深比、高含沙、复杂地形条件下的三维水流结构及河道演变规律,运用声学多普勒流速剖面仪(ADCP)对该交汇处15个横断面的流场进行现场测量,采用动能校正系数(α)和动量校正系数(β)分析水动力调整过程。通过遥感影像数据提取河道平面形态,分析交汇处及上下游的河道演变规律。结果表明,黄河-渭河交汇处可观测到明显的停滞区、最大流速区、流速恢复区等水动力特征区;拐角处未发现明显分离区,主要是因为该处河道过渡平顺。黄河与渭河交汇初期,由于流速差异大和河道缩窄导致流速不均匀性较强,α、β分别约为1.5、1.2,随着河道向下游展宽,流速不均匀性迅速减小。交汇处断面内存在较强的二次流,其流速可达主流流速的1/8,并向下游衰减。遥感研究表明交汇处所属黄河河段不稳定,且存在顶点的岸线淤长和对岸的岸线后退现象。

水沙变化条件下不同边界弯曲河道演变特征研究

弯曲河道具有迂回曲折的外形和蜿蜒蠕动的动态特征,其形成、发展和演变是受多种因素综合影响的复杂过程。为研究水沙变化条件下弯曲河流的河道演变特征,采用自然模型法在室内水槽中塑造出相对自然的弯曲河道,设置有、无护岸措施两种工况进行模型试验。结果表明:在有护岸措施条件下,河道纵剖面上游段冲刷下切、下游段变化不大,河道整体比降呈减小趋势,河道深泓弯曲度减小,其演变响应特性对含沙量的变化更敏感;在无护岸措施条件下,河道滩槽演变调整作用较强,纵剖面呈整体式下切,且下游段纵剖面下切幅度较上游段大,河道深泓弯曲度逐渐增大,其演变响应特性对流量的变化更敏感。弯曲河道发生演变的实质是变化的水沙条件与河道形态调整之间相互适应的过程,演变的最终趋势是河道的形态结构与水沙条件达到相互协调的平衡状态。

珠江河口磨刀门马骝洲水道河道演变特征分析

马骝洲水道是磨刀门西江干流出海口的支汊,是珠江流域的重要泄洪口门。本研究以马骝洲水道多年实测河道水下地形资料为基础,河势变化、河道深弘变化、河道岸线变化等方面进行研究,分析了马骝洲水道河床冲淤变化及演变趋势。随着两岸堤防达标加固工程的实施等相关规划推行,在采砂规划共同作用下,马骝洲水道河段河势总体基本稳定。

荆江陈家湾—突起洲分汊段河道演变与趋势分析

三峡工程的运行极大减轻了荆江的防洪压力,同时改变了河段水沙条件,导致荆江持续发生剧烈冲淤变化。荆江陈家湾—突起洲段为典型微弯分汊河型,滩槽格局调整、主支汊易位将直接影响航道运行和防洪安排。基于三峡工程运行前后长系列水文与河道原型观测资料,揭示河段水沙变化与河床冲淤响应特征,分析河道形态尺度年际变化过程,总结河道演变规律及趋势。结果表明:三峡工程运行后,沙市站平均年输沙量下降85%,河床冲刷3.1亿m^(3)。以太平口—三八滩汊道段滩槽变化最为剧烈,主流走势由北转南。2011年后,三八滩与腊林洲边滩守护工程基本遏制了“太平口心滩南槽南靠、三八滩南汊北提”趋势,但该段河床随即再次调整,近期又表现出“南槽北扩、南汊南扩”的新情势。同时,由于三八滩南汊发育、北汊分流比降低,北汊长江大桥下的通航问题日益突显,如何解决碍航问题,仍需进一步开展研究。

数据驱动下的渭河流域河道演变原因分析

【背景】气候变化和人类活动可能导致流域水文环境变化,进而影响整个水文系统的稳定性。河道演化是流域水文过程变化的直接体现,分析河道演化规律及驱动因素是评价流域水文情势和预测河道形态未来变化趋势的前提。【方法】本文选取渭河流域甘肃段2008-2015年河道变化为研究对象,以流域地形因子、气象数据、土地利用类型和水文水利工程分布数据驱动地理探测器方法,分析了气候变化和人类活动作用下渭河流域(甘肃段)河道的变化特征及其对各类影响因子的响应程度。【结论】研究表明:1)天水市是渭河流域甘肃段河道变化最多的区域;2)与流域水沙过程相关自然条件的综合作用是河道变化的主要原因;3)人类活动对河道演变的贡献程度正随着社会经济的发展逐渐增加。

赣江下游尾闾河道演变与生态治理方法研究

赣江下游尾闾河道是我国江西省重要的水系之一,贯穿南昌市,对当地社会经济及生态环境具有深远影响。历史上,这一区域的河道经历了自然演变及由人类活动引起的诸多变化,包括水利设施建设、工业化发展带来的污染等。这些变化不仅影响了河流的自然状态,还对周边的生态系统造成了重大影响。随着环境问题的加剧,如何有效地管理和恢复这一区域的生态健康成为了当务之急。本文综合分析了赣江下游尾闾河道的历史演变、当前存在的生态问题以及采取的生态治理方法,包括水闸建设与水位调控、河湖水系连通、洲头与河岸防护、生态修复技术以及航运与生态平衡的实施,旨在提供一种系统的视角以促进该区域的生态恢复和可持续发展。

遵义市人民路二号桥改造工程河道演变及洪水影响分析

为分析人民路二号桥改造工程对洪水的影响,进行雍水分析计算,得出在100年一遇洪水情况下,壅水高度为0.03 m,壅水曲线长度约为287 m,桥梁修建后对河道行洪影响较小。工程建成后,达到一定的时间会达到冲淤平衡状态,不会对河势造成较大的影响,建桥后桥址河段的河势是稳定的。但在桥梁施工期间建议做好河道防护措施。

淮河六坊堤段河道演变分析

为分析1971年以来的水文气象变化、人工采砂、河道疏浚等因素对淮河河道的影响情况,选取淮河干流六坊堤河道作为研究对象。基于1951—2020年相关水文站点的实测水文资料,结合淮河干流六坊堤段河道1971—2020年间7个典型年份的实测断面资料,使用深泓分析、断面分析等研究方法,研究河道的平面形态等情况随时间变化的情况,分析该段河道演变。经分析,1971年以来,从河道平面形态看,淮河干流六坊堤段平面河势总体相对稳定;从河道沿程变化看,河道深泓随时间推移降低,断面呈冲刷扩大态势;从年份分布均匀程度看,1979—2005年为近年来河道断面变化最剧烈的年份段,其他年份相对变化平缓;南北汊两条分汊河道相对比,南汊比北汊变化更为明显。

1959~2021年长江中游龙坪河段新洲汊道河道演变分析

长江中游龙坪河段下段属于典型的鹅头型分汊河道,为了掌握该河段近期演变规律,重点分析了1959~2021年河段新洲汊道深泓、洲滩、重要断面及分流比的变化。结果表明:三峡水库蓄水后,该河段上游水沙情形及边界状况未发生重大改变,新洲汊道仍将保持现有左支右主的河势;新洲汊道左、右汊分流比逐渐趋于稳定,仅在一定范围内上下浮动。研究结果可为长江中游河道的防洪安全、河道综合整治、水资源配置以及治河工程规划提供参考。

来沙减小条件下荆江流域弯曲河道演变特性研究

为了研究来沙减小条件下荆江流域弯曲河道演变特性,根据水文站的实测资料,分析水库蓄水前后河道变化。结果表明,三峡水库蓄水后荆江河道年径流量无明显变化,但输沙量明显减小;莱家铺大曲率河道凸岸发生切滩现象,凹岸泥沙淤积,河道冲刷深沟深度增大,深沟位置向凸岸转移;调关小曲率弯道处发生切滩撇弯现象,弯道处河槽宽度增大,淤积的泥沙形成新的边滩或江心滩。研究结果可为下游区生态防洪提供参考。

基于河道演变的边坡变形破坏机制分析

西藏扎拉水电站导流隧洞进口边坡施工开挖过程中揭露了反常变形破坏现象。为了给边坡治理提供依据,根据该段边坡的地形地貌、岩土结构特征,考虑河道演变过程对边坡形成及发展的影响,分析了边坡变形破坏的机制。结果表明:与单侧临空面的边坡不同,导流隧洞进口边坡的变形受河道演变过程的影响,古河道期间,岩层向古河道(现代岸坡内侧)发生倾倒变形,形成弯曲带;现代河道形成过程中,切割坡体促使弯曲带岩体折断、破碎,成为弯折带;施工开挖切穿弯折破碎带,导致边坡浅层岩体发生外鼓变形、顺层滑移。该工程经验及分析思路可供类似工程借鉴。

西枝江河道演变特性及河势稳定分析

本文结合区域基本概况分析水系现状和水文地质条件,通过分析河床平面和纵向变化内容,研究河道演变过程。采取图表分析法分析了河势横向和纵向变化情况及河势稳定性。为科学合理确定河湖岸线的控制线和功能区,减轻市区防洪压力,加大河道行洪能力,控制河曲的进一步演变提供了一定的依据。

乌江重庆段河道演变及其对航运的影响

为探究近年来乌江重庆段河道演变特征及其对航运的影响,在2016—2020年泥沙原型观测基础上,结合径流泥沙特性变化,分析了泥沙冲淤特征及河道演变规律,得出如下结论:(1)除主汛期外,三峡水位消落期及汛末是主要输沙期;(2)上游武隆峡谷段河道底床呈下降趋势、河口底床呈抬升趋势,河道坡降总体表现出减缓趋势;(3)相对于峡谷河段,宽阔河段的年泥沙冲淤变幅更为显著;(4)常年回水区河道走沙条件差,基本处于淤积状态;(5)变动回水区以上河道泥沙冲淤主要受河道形态控制。总体而言,从演变趋势来看,当前的来水来沙条件有利于减少河道泥沙淤积,重点险滩段冲淤发展态势较缓,河势整体稳定,河道演变对航运影响较小。研究成果可为乌江河道演变与治理相关研究提供借鉴。

长江下游典型分汊河道演变规律与影响因素分析

长江下游江心洲广泛发育分布,分汊河段较多,河道演变规律复杂。利用原型资料分析了鹅眉洲、世业洲典型汊道段深泓、断面和汊道分流比等变化特征,对比分析了分汊河道演变的主要影响因素。结果表明:三峡蓄水后鹅眉洲汊道段左汊持续发展,左汊分流比最高接近60%;世业洲汊道段具有类似的发展趋势,左汊分流比最高达到40.3%;鹅眉洲汊道段的演变具有周期性,潜洲向右淤展并靠鹅眉洲;世业洲汊道段左汊呈单向发展,左汊口门冲刷严重;各典型分汊河段的演变主要受到水文动力条件的变化、气候变化和人类活动的影响,其中潮汐作用是感潮河段冲淤演变较径流河段更剧烈的原因。

洪汝河大洪河段人工裁弯对河道演变的影响分析

以洪汝河大洪河段为例,基于谷歌地球和ArcGIS 10.2平台,对该河段人工裁弯前后河道的演变进行了分析。结果表明:大洪河段裁弯取直前、后的河长分别为166、74.5 km;河道曲率分别为2.95、1.32;河道比降分别为0.018‰、0.025‰。裁弯取直导致大洪河段河道长度锐减,河道比降增加,河道形态由曲流河转变为顺直河。经裁弯取直之后,洪河河道的泄洪能力提升,但也导致河道洪峰的增高,在一定程度上可能会加剧区域的洪涝灾害。

黄河口清水沟流路水沙变化与河道演变响应

采用实测资料分析的方法,研究了水沙变化条件下黄河口清水沟流路河道演变的复杂响应过程。研究结果表明:1986年以后,黄河口清水沟流路水沙减少,河道萎缩,过流能力减小,断面形态宽浅;2000年以后,小浪底水库蓄水拦沙运用,黄河口水沙关系明显改善,河道萎缩有所恢复,过流能力增大,断面形态趋于窄深,黄河口河道演变与水沙过程有着良好的响应关系,河道过流能力随汛期5年滑动平均水量的增大而增大,随汛期5年滑动平均来沙系数的增大而减小。未来应通过上中游水库群的联合水沙调控运用,持续调控出5年以上水沙关系协调的下游水沙过程,这样对黄河口河道冲刷能产生良好的效果。

天祝县南岔河防洪工程建设必要性探讨及河道演变分析

文中首先对天祝县南岔河河道过洪能力进行复核,结果发现当通过10年一遇设计洪水时,西沟治理河段控制断面处水位为2,602.16m、冰沟河治理河段控制断面处水位为2,188.58m、宽沟治理河段控制断面处水位为2,376.52m、南岔河上游治理河段控制断面处水位为2,156.46m、南岔河下游治理河段控制断面处水位为2,104.97m。同时对防洪工程建设必要性、可行性、合规性进行探讨,最后对河道演变历史、稳定河宽进行计算,对河道纵向稳定、河道特性和治理后河道冲淤进行综合分析,旨在为后期工程的顺利实施提供理论支撑。

珠江河口横门水道河道演变特征分析

随着粤港澳大湾区社会经济的快速发展,珠江河口范围内各类涉河建设性项目剧增,在自然及人为因素双重作用下,对河道演变造成了不容忽视的影响。以横门水道实测河道水下地形资料为基础,辅以遥感手段,对横门水道岸线边界变化、滩槽格局、深弘变化、典型断面剖析等方面进行对比研究,分析了横门水道河床冲淤变化及演变趋势。结果表明,随着河湖监督管理等措施的加强及采砂规划等相关规划推行,人类活动对横门水道的影响逐渐减弱,河床也从下切态势转变为淤积趋势,2016年后总体呈淤积趋势,逐渐恢复河道天然属性。

考虑河道演变影响河道治理宽度确定

结合流域实际情况,对河道演变和河床稳定性进行分析。治理河段的河势总体上是稳定的,不会发生大的河槽变迁,凸岸淤积,凹岸冲刷。治理段河床纵向稳定系数均较大,说明河床纵向稳定较稳定,河道底坡可不做大的调整。治理河段河床为冲洪积砂卵砾石,现状河道主河槽宽度为88 m~320 m,结合金塔河现状河岸地形条件,最终选定本工程治理河宽为不小于88 m。

复州河河道演变及采砂管理规划影响分析

为制定合理的采砂规划方案,通过收集调查数据获取复州河河道演变及泥沙补给情况,规划内河道平面形态基本没有发生变化,但可以看出人为活动对河道岸线的影响。复州河下游河道仍然具有洪冲枯淤特性,河道内的泥沙主要来源于两岸支流的汇入,采砂基本为河道补给砂。经分析,采砂对河道河势稳定性、防洪安全、生态环境、涉河工程影响较小。