水库变动回水区分汊河型转化问题的试验研究

论文在概括有关三峡工程变动回水区研究成果的基础上,通过进一步的概化模型试验,系统地分析了汛期壅水高度、汊道口门迎流条件、过流条件及其河床宽深比等因素对分汊河段水沙运动规律的影响.阐明了变动回水区分汊段向单一河道转化的壅水条件和河床边界条件,并探讨了这类河型转化大致发展方向和判别标准.试验结果与其他类似室内外实测成果符合较好.

长江下游分汊河型内部结构和空间效应的研究

本文从动力机制着手,对长江下游分汊河型的空间结构、衔接段的功能、动力轴线波模式、以及上下游效应等方面进行了分析研究。认为:分汊河型空间上具有独特的相关性;主流波是水流能量的载体、是上下游效应产生和传递的动力;点型衔接段是上下游效应的转换器;线型衔接可使上下游效应的强度或性质发生变异。长江下游分汊河段整治重点是控制上下游效应传递关键的衔接段。

三峡工程运用后坝下游分汊型河道演变与调整机理研究

2003年三峡水库蓄水运行以来,进入长江中下游的年平均径流量变化不大,但输沙量锐减。分汊河段的演变对水沙条件的变化十分敏感,本文对长江中下游鹅头型、弯曲型、顺直型分汊河段的演变与调整进行了系统分析,分流比及汊道冲淤情况实测资料表明,长江中下游各种分汊河段的演变调整具有较好的一致性,比降较大的汊道趋于发展,与汊道分流比的大小关系不大。对此,分析认为主要是因为来沙大幅度减少后,河道由淤积型转换为冲刷型,水流条件的作用凸显,比降较大的汊道易于多冲或是少淤,随之呈现出发展态势。

弯曲分汊河型主支汊交替模式及驱动机制研究

弯曲分汊河型兼具弯道与汊道的双重属性,河势变化主要表现为主支汊的周期性交替,但不同的弯曲型汊道实现主支汊交替的方式存在差异.本文以长江中下游沙质河床弯曲分汊河道为例,将弯曲分汊河型的主支汊交替归结为"原地易位"及"移位交替"两种模式,并探讨了不同交替模式的成因及主要驱动因素.结论表明:"原地易位"的微弯型汊道敏感于汊道系统外的扰动,分流区的水流特性是造就主支汊格局变化的主要驱动因素;而"移位交替"的鹅头型汊道格局则主要受制于系统内部各汊阻力的对比关系,各汊的发展态势取决于汊道的弯曲发展程度.

陆溪口汊道演变对界牌河段河势变化的响应分析

进口节点的挑流作用在鹅头型汊道形成及演变进程中起着重要作用。以长江中下游陆溪口鹅头型分汊河道为例,通过总结其各个演变周期间的异同,分析了进口赤壁山节点在上游界牌河段不同河势条件下对陆溪口汊道演变的影响。结果表明:上游河势变化通过改变节点挑流作用强弱,影响汊道进口水流动力条件,从而最终影响到汊道演变周期进程。

长江中游下荆江蜿蜒型河道成因初步研究

描述了下荆江蜿蜒型河道河型特点。在前人所作下荆江成因研究的基础上,分析指出了下荆江蜿蜒型河道形成条件,即通过加大河长耗散富余能量并与相对较大的含沙量相适应形成蜿蜒河型,表现为河道纵向输沙平衡条件和适度抗冲的二元相结构边界条件。并将其与长江中下游分汊型河道成因进行对比分析,提出了二者在河型调整中的共性和特性。

鹅头型汊道个体差异研究

鹅头分汊河道具有极度弯曲的平面外形与主支汊周期性移位交替的演变特性,在长江中下游广泛分布,但汊道之间平面形态及河势演变特征存在明显差异。以长江中下游鹅头分汊型河道演变分析为基础,从江心洲(滩)个数、汊道弯曲程度,河势演变周期长短、主支汊交替方式等方面总结了鹅头型分汊河道间的个体差异特征,并探讨了产生此差异的主要原因。结论表明,不同汊道进出口节点的走向及进口节点挑流作用的强弱是产生鹅头分汊型河道个体差异的主要原因:进出口节点转折角越大,鹅头型汊道越宽广;进口节点挑流作用越强,河势演变周期越短。

长江中下游鹅头型汊道航道整治目标河型研究

鹅头分汊河型由于其汊道大幅平移及主支汊频繁交替,历来是碍航问题最为突出的河段,目前关于鹅头分汊河型的治理目标存在微弯分汊和微弯单一河型的争议。本文在总结鹅头分汊河型碍航特性的基础上,结合其滩槽格局成因,从分汊河道水流能量守恒原理出发,提出了鹅头分汊河道航道整治的目标河型:认为进口节点的挑流作用放大了水流的年内横向摆幅,使得边滩难以长期稳定;进出口节点的存在限制了汊道的延伸平移,因此保留分汊河型是适应这一特征的必然选择。同时保持两汊较大的阻力差异,削弱主支汊格局对进口水流条件的敏感性,将更有利于主航槽的稳定,即存在一定曲率差的分汊河型是鹅头型汊道航道整治的目标河型;具体河段的汊道曲率可根据进口水力特征及进出口河床高程差计算而得。

流量过程对罗湖洲河段心滩冲淤影响分析

长江中游罗湖洲河段为典型的鹅头分汊型河道,其以河势变化频繁、浅滩冲淤剧烈为主要演变特征,河道航行安全存在严重隐患.在进口节点群的挑流作用下,罗湖洲河段水动力特性有异于其他分汊河型,进而影响河床年内冲淤分布规律.以三峡水库蓄水前2001～2003年水文系列为例,通过对比不同几届洪、中、枯水期心滩冲淤性质以及冲淤幅度的变化,分析了年内流量过程对心滩冲淤的影响,总结了影响不同心滩部位冲淤的特征流量,可为水库蓄水引起的年内水沙过程改变对河道冲淤特性的影响研究提供参考.