对国内外采沙研究的思考与总结

近年来国内外河道或海洋沿岸采沙的影响日益突出,采沙科学研究不断深入。采用不同的研究方法,并从不同研究角度对这些采沙研究成果进行了系统归类和详细分析。对比了国内外的采沙研究成果,总结了一些国外较先进的研究方法和管理经验,并针对我国河道采沙实际,对今后的采沙操作和研究工作提出了一些可行的建议。

顺直河道采沙坑水流的三维数值模拟

建立各向异性三维代数应力紊流数学模型(ASM)克服了各向同性紊流模型的缺点,模拟出顺直河道中次生流现象;与实验成果的比较分析证明了该三维紊流模型有良好的准确性。运用该数学模型对采沙坑周围水流进行分析,结果表明河床上出现采沙坑后不但沿主流会造成纵向涡旋的坑上游缘口冲刷,横断面坑内次生流亦对河床有横向侵蚀,原有流态的变化迫使河床变形调整以趋向新的平衡。运用该数学模型能阐明次生流以及纵向涡旋对河床变形的作用,可模拟分析河道采沙对河床形态调整的影响,对河道采沙的科学决策和管理有积极意义。

珠江三角洲河道无序采沙影响及管理措施

河道无序不均衡采沙使珠江三角洲网河分流比剧变,腹部洪水位异常壅高,对河势稳定、防洪安全、通航安全等带来严重的影响。阐述了河道采沙的基本情况,重点分析珠江三角洲河道无序采沙产生的不利影响,并提出加强管理的措施。

河道采沙对珠江三角洲水情及水环境影响分析

珠江三角洲水系属于典型的潮汐河网,水流同时受到地表径流及沿海潮位的双重影响。自20世纪80年代以来,该水系大规模的人工挖沙导致了水文条件、河床演变自然进程的较大变化。根据潮汐河网的水力特性,建立了用于模拟水位、流量时空变化的一维河网水动力数学模型,并根据由灰色模型预测的因挖沙引起的未来年份的河床演变情况,分别预测分析了不同水平年在丰水期、枯水期两种代表水情下的水系水位、流量变化情况。并对由此可能产生的对环境的影响进行了初步分析。

人工采沙及航道整治对珠江三角洲水流动力条件的影响

本文借助数值计算,运用"三级联合解法"对圣维南方程组进行求解,对1990年和2005年实测地形条件下珠江三角洲动力条件进行复演,研究了在高强度、大范围人工采沙和航道整治等人类活动作用下,三角洲航道网内部水流动力条件的变化。研究结果表明:由于河床的下切,导致同流量水位下降明显,一级分流节点思贤站的百年一遇流量水位下降达2.68m;同时,由于河槽容积增加,航道网内部潮汐动力增强,该站的年均潮差从1990年的0.35m增加到2005年的0.53m。河道断面面积的剧烈变化,引起了航道网内部及口门处水量的重新分配,其中洪奇门和磨刀门流量增加显著,其余6个口门均有不同程度的减少。珠江三角洲航道网内部水流动力条件的变化,亦是近年来珠江三角洲咸灾频发的主要诱因之一。

珠江采沙河段水沙数学模型研究

论文通过引入适用于采沙河流的水沙数学控制方程组,确定了珠江河流采沙影响因子—采沙通量Fm,从而建立起珠江采沙河段水沙数学模型。经实测资料检验,结果表明该模型的模拟计算结果与实测结果吻合良好,利用该模型可较好地对珠江采沙河道的演变情况进行模拟。

河道采沙对河流河道演变及人类生产活动影响研究述评

河流采沙活动将引起河流水体水质与河道演变的变化,同时亦将对水生生物与人类的生活环境以及相关人类生产活动造成巨大影响,该问题在近年来越来越引起国内外研究者和学者们的关注和重视。本文对国内外研究者就河流采沙活动对河流河道演变及相关人类生产活动的影响问题开展的研究工作及取得的研究成果作了全面的综合性介绍,并就该问题在今后应进一步开展的研究工作提出了一些看法和建议。

土壤风蚀采沙器的结构设计与性能试验研究

土壤风蚀是全球性土地退化的主要原因之一,也是世界上许多国家和地区的主要环境问题之一。为了准确认识和掌握风沙运动规律,有效指导防止风蚀措施的选择,该文研制了适用于野外采集风蚀土壤颗粒的采沙器,并在风洞内对其等动力性、高效率性及选择性进行了验证试验。试验结果表明:所研制的采沙器满足等动力特性要求;采集率为85.6%,可作为输沙量统一修订系数;采沙器更适用于采集以跃移形式运动的土壤颗粒。

从河床演变看东平水道航道整治和河床采沙效应

针对东平水道受径、潮流共同作用和河床宽浅的特点,对航道采用了两级整治高程,取得了良好的整治效果。在分析河床演变与整治工程、河床采沙关系的基础上指出,整治工程与大规模河床采沙,起到了整治与疏浚相结合的作用。但在进一步保护利用东平水道航道资源过程中,需合理引导和调控河床采沙活动。

桥下采沙对桥梁受力及安全影响研究

近年来河道无序采沙对桥梁结构安全带来了很大隐患,针对桥下乱挖乱采河沙情况,以采用摩擦桩基础的某高速公路连接线特大桥梁为研究对象,通过理论分析、数值模拟和现场试验,开展桥下采沙对桥梁承载能力及安全的影响研究。研究结果表明:桥下挖沙导致了桩端土处承载力和单桩承载力显著降低,而对墩柱下沉量、主梁跨中挠度和墩柱弯矩影响较小;试验车辆在桥上行驶时,采沙桥墩墩顶竖向动位移和纵向动位移较未采沙桥墩有所增大,刹车则引起两个方向动位移显著增大,远大于跑车试验数据;过路汽车试验数据远大于试验车数据,过路车超载严重;试验车辆和过路车作用下主梁跨中动挠度变化不明显;车辆重量是影响墩顶竖向位移的主要因素,车辆刹车时的纵向制动力是影响墩顶纵向位移的主要因素;桥上刹车和超载具有较大危害,需尽快采取限速、限重、加固等措施,避免桥上紧急制动和水流冲刷,保证桥梁结构安全。

潍河非法采沙的现状与治理调研报告

河道采沙管理是全国性的老难题,水利部年年部署专项整治、强化监管,但河道非法采沙、违规采沙仍然是屡禁不止、顶风作案。从2008年11月25日起,潍坊市政府痛下决心,决定对潍河河道内非法采沙行为进行一次集中治理整顿,对非法采沙行为予以全部取缔。四年多的时间过去了,潍河流域非法采沙是否依然严重,非法采沙究竟对人们的生活造成了怎样的影响,以此为切入点,我们进行了社会调研。

季节性河道上采沙坑对桥梁安全影响的探讨

用整体动床河工模型模拟季节性河道采沙坑对既有铁路桥梁安全的影响 ,研究采沙坑影响桥梁安全的因素和机理 ,为进一步开展概化模型试验提供依据。

靠近堤脚采沙对堤防稳定影响分析

为了研究靠近堤脚采沙对堤防稳定的影响 ,建立了靠近堤防处采沙对堤防稳定影响的计算模型。将采沙坑的形状、尺寸参数进行组合 ,采用stabr程序分别计算枯水期迎水坡的安全系数 ,从而提出了采沙坑影响堤防的临界距离的概念 ,并给出了采沙位置相对堤防的安全距离的表达式。

初论采沙对河床的影响及控制

对河道采沙从流态变化和对河床的影响进行了分析 .分析表明 :(a)采沙使河床局部变形 ,打破了水沙运动的平衡 ;采沙坑对水流的作用类似于跌坎 ,相应地横向次生流和平面流场也被迫调整 .(b)水流流态变化引起溯源冲刷 ,进而导致河床全面调整 ,影响河床稳定 .建议加强统一管理 ,以科研成果为基础指导有序采沙 ,力求变害为利 .

河道采沙影响评价指标体系的构建

从构建河道采沙影响评价指标体系的目标出发,在考虑河道采沙行为影响的适度性控制和河流系统的自我调整、自我适应能力两方面耦合作用的基础上,分析和探讨了所建体系的框架、构成和指标权重及量值的确定,构建了由目标层、影响层、因素层、指标层构成的河道采沙影响评价指标体系。

大规模采沙对弯道滩险的影响

以岷江朱石滩为例,分析大规模采沙对弯道滩险河床演变和航道条件的影响。采沙前,朱石滩河段河床基本冲淤平衡;采沙后,河床冲淤平衡被破坏,河床严重下切,汛期河床回淤剧烈。大规模采沙对弯道滩险航道条件的影响主要表现为破坏航道边界、降低河段水位、增加上游水面比降;原来稳定的弯槽由于水深不足而被舍弃,航道改走不稳定的直槽,给航道维护带来困难;河床地形凌乱,航槽局部存在较大横流,给船舶航行带来安全隐患。

采沙对大清河防洪及环境的影响及整治对策

大汶河下游大清河河道及沿岸沙层平均厚３ｍ，由于沙粒较粗，是理想的建筑材料。７０年代以来，采沙规模越来越大，在２９ｋｍ长的河段上现有各类采沙场 ２８个。无序的采沙活动，不仅严重影响河道正常行洪，而且破坏堤坡及植被，严重影响大堤安全、河道管理及防洪抢险。其整治对策是：加强宣传，增强法制观念；依法加强管理，规范采沙行为；运用经济杠杆，实施以沙养河；加强对上堤道路的管理。

飞云江下游河道采沙位置的确定及其对防洪影响的分析

通过对飞云江下游河段河床演变规律和来水来沙情况的综合分析,提出了飞云江下游河段适宜的采沙位置和规模,并计算分析了采沙对洪水位及堤防冲刷的影响,认为飞云江下游河段合理采沙不会对该河段构成不利影响。

人工采沙对东江博罗河段水文特性的影响分析

人工采沙是影响东江下游及三角洲地区最主要的人类活动,该文在收集整理东江博罗河段实测资料的基础上,从水文的视角,分析研究了人工采沙对博罗河段水文特性所造成的影响,以供有关部门参考。

安谷水电站泄洪渠采沙方案优化设计

基于平面二维数学模型,采用数值模拟方法模拟了50年一遇洪水情况、不同开挖方案下安谷水电站泄洪渠的水流特性。结果表明,通过不断优化开挖方案,最终确定优化方案3为最优方案,该方案增加了行洪断面面积、降低了洪水位,有利于渠道行洪,开挖后对渠道消能防冲安全影响不大,且下游流速满足防洪标准。研究成果可为类似工程设计及应用提供参考。