三峡工程下游卵石夹沙河段床沙粗化计算

三峡工程运用后,下泄清水持续冲刷河床,造成长江中游河段床沙逐年粗化,对长江中游河段水沙输移及河床演变规律产生重要影响。为研究三峡工程下游宜枝河段、枝江河段卵石夹沙河床年际床沙粗化及年内床沙交换过程,基于Markov三态转移概率矩阵,引入非均匀沙隐暴系数,得到卵石夹沙河床上床沙级配、推移质级配及悬沙级配的概率计算模型(沙量平衡方程),能够同时考虑前期水沙条件、床沙起悬及冲淤过程对床沙交换过程的影响。结果表明:2003-2017年,枝城站床沙发生明显粗化,泥沙颗粒级配分布曲线左移,2003年床沙粒径范围为0.002~41.000 mm,2017年变为0.031~86.000 mm;此外,该断面床沙中值粒径总体呈上升趋势,并在2010年以后有一定波动,但波动幅度较小;并以汛初、汛末为时间节点,将枝城站年内月均床沙变化过程分为3类。通过枝城站2003-2009年实测资料验证,本文建立的概率模型计算结果与实测资料符合较好,能够应用于三峡工程下游宜枝河段及枝江河段卵石夹沙河床年际床沙粗化及年内床沙交换过程的预报,为今后非均匀沙运动及非平衡输沙机理的研究提供理论基础。

冲积河流长距离冲刷不平衡输沙过程初步研究

本文从悬移质扩散方程出发 ,研究冲积河流长距离冲刷不平衡输沙过程 .对于天然沙质河流 ,床沙均为非均匀沙 ,由于较细泥沙的冲刷率总大于较粗泥沙 ,因此在床面薄层内泥沙随冲刷迅速粗化 ,致使挟沙力降低 ,不平衡输沙距离比均匀沙情况大大延长 .文中同时提出了表层床沙粗化的概化计算模式及床沙交换速率计算公式 .床沙交换速率的大小是决定含沙量恢复饱和距离的重要因素 .本文对不同类型底部边界条件进行了计算比较 ,并与黄河下游的实际冲刷资料进行了对比 ,结果表明 ,应用梯度型底部边界条件 ,且在考虑表层床沙粗化中以作者提出的公式计算床沙交换速率 。