黄河合理整治宽度研究的理论思考

水流及泥沙输运都遵循通用对流扩散微分方程。现有的研究表明,平面二维对称及非对称突扩层流运动存在多解性,圆柱及方柱绕流也存在多解性。河道沿深平均平面二维水流及泥沙输运微分方程亦应存在多解性。对此类问题理论分析、数值模拟乃至物理模拟都应该在对应的边界条件下及计算长度内进行。该边界条件及计算长度与多解性相适应,和通常的对应于唯一解的情形不同。据此分析可得出不同来水来沙条件下所对应的河道合理整治宽度。这为黄河在此方面的研究从理论上提供了新思路。

黄河兰州段航道整治流量和整治宽度的研究

通过对黄河兰州段的水文特征、河床演变和航道现状的分析研究，提出了按五级航道标准要求时，该河段航道的整治宽度、流量及其所对应的水位，为通航工程的实施提供了依据．

长江中下游整治线宽度确定方法研究

在总结分析现有整治线宽度确定模式的基础上,根据长江中下游碍航浅滩冲淤特点及不同类型浅滩整治前后断面输沙关系,提出了适应不同类型浅滩整治的局部输沙模式及平衡系数确定公式,建立了能够适用于束窄河宽和调整断面水沙分配等不同形式建筑物整治线宽度确定的统一公式。

长江中游航道整治线宽度确定方法

在对枢纽下游航道整治线宽度研究的基础上,结合长江中游的水沙特点,对影响长江中游航道整治线宽度的各因素进行分析,认为整治线宽度与河宽的比值可表示为整治前后水深比值的指数形式,并采用长江中游周天河段整治线宽度的试验结果来确定指数值,从而得出整治线宽度的计算公式。该公式应用于长江中游周天河段、窑监河段、牯牛沙河段的计算结果表明,该公式适用于三峡水库运行后长江中游浅滩航道整治线宽度的计算。

内河航道整治线宽度研究现状与进展

对内河航道整治线宽度研究现状进行了梳理,认为冲积河流"河相均衡"与输沙平衡相一致的基本原理,在现有研究中,只有文献[10]才得以体现。该研究所得整治线宽度公式计算十分简便,文章将其延伸于包括水库变动回水区在内的任何年内冲淤交替的河段;此外还提出了枢纽下游冲刷性河段整治线宽度确定方法。

再论航道整治线宽度与整治水位的确定

在"河床断面法"的基础上提出进一步绘制整治水位与整治线宽度关系曲线的方法,简称B-Z曲线,从而得到整治线宽度与整治水位的相关关系,以求二者的统一。此方法体现了航道整治线宽度与整治水位的统一的互补关系,改变了以往研究中二者分别确定的模式。尤其是在人类活动对通航河流影响较大的今天,该方法具有明显的优点。

沙卵石浅滩整治水位及整治线宽度确定方法的研究

对以往的有关整治水位与整治线宽度的研究成果进行了分析,并指出了存在的问题。在此基础上,应用输沙平衡原理导出了准二维的计算公式,计算结果表明该公式更具普遍的实用性。

枢纽下游航道整治线宽度的确定方法

根据水利枢纽下游浅滩的碍航特性以及是否受到枢纽下泄水流的非均匀流影响,将碍航浅滩分为4种类型,分析了非恒定水流的输沙能力,讨论了碍航浅滩年内输沙不平衡的处理方法。在此基础上,提出了枢纽下游航道整治线宽度计算公式。该公式简化后与规范所推荐的公式一致,并采用汉江资料进行了计算。

长江中下游整治线宽度确定方法应用实例

利用整治线宽度确定的统一公式,以碾子湾、陆溪口及武桥水道为例,分别计算了各水道的整治线宽度。碾子湾水道和陆溪口水道计算结果与工程设计基本一致,武桥水道采用本文方法能够得到整治前后流量调整比例。应用实例均表明平衡系数公式为系数确定提供了依据,统一公式能够用于复杂整治河段整治线宽度确定。

冲积性河流浅滩整治水位与整治线宽度确定

冲积性河流浅滩的形成,多数是与悬移质泥沙冲淤变化有关。因此,其整治水位与整治线宽度的确定,是与悬移质泥沙冲淤平衡的挟沙力所决定。故根据这一原理,导得整治线宽度计算式。

整治水位与整治线宽度及其走向的研究

应用准二维方法,建立航深预报关系式确定整治宽度.同时对整治水位确定的原则及整治线的走向作了论述,几种浅滩的计算结果与整治后的实测值符合良好,整治河段及其上下游实测整治水位的河宽与航深的关系也极为一致。

再论航道整治线宽度与整治水位的确定

在“河床断面法”的基础上提出进一步绘制整治水位与整治线宽度关系曲线的方法，简称B—z曲线，从而得到整治线宽度与整治水位的相关关系，以求二者的统一。此方法体现了航道整治线宽度与整治水位的统一的互补关系，改变了以往研究中二者分别确定的模式。尤其是在人类活动对通航河流影响较大的今天，该方法具有明显的优点。

河口航道整治水位及宽度研究

对河口整治水位的确定进行了一些初步的分析,并基于输沙平衡原理,借助于挟沙力公式,推导了河口整治线宽度计算式。运用前述的方法和公式,给出了虎跳门河口段(横山—虎跳门口)整治水位及整治线宽度。分析了虎跳门(南门涌￣虎跳门口)河段航道整治工程的整治效果,结果表明,整治工程达到了预期的效果。同时,把整治后整治线内的实际冲刷厚度与利用整治线宽度计算式反推的计算冲刷厚度进行了分析比较。综合分析表明,整治水位和整治线宽度的确定方法和公式是合理的,可以给类似河口的航道整治提供参考。

基于极速法的卵石浅滩整治线宽度的确定

常规卵石浅滩整治线宽度的确定方法如河相关系法、水力学法、河流动力学法及经验法等,不能充分体现浅滩的基本特性。提出了一种基于浅滩断面形态、航槽布置位置、流速分布等特性的整治线宽度计算方法——极速法;引入航槽水深系数ηH、航槽流速系数ηV、急滩上滩水力指标E C等参数,导出了体现滩险个性的整治线宽度计算公式;借助平面二维水流数学模型,采用极速法对长江上游白沙水道河段梨子碛卵石浅滩的整治线宽度B 2进行了验算。结果表明:用极速法计算得到的整治线宽度范围B 2=436~440 m,与实际工程吻合(长江上游宜宾—重庆河段实际工程的整治线宽度范围B 2=400~500 m),说明极速法计算式合理可行,可应用于类似浅滩整治工程的设计及方案优化。

冲积河流整治水位与整治线宽度关系研究

整治水位与整治线宽度是一个有机的整体,两者之间相互影响、相互制约。根据拟整治浅滩"冲刷总量相同"原则,基于泥沙运动学和河床演变学原理,综合研究整治水位和整治线宽度,推导得出两者之间的关系公式,并利用已有资料进行了验证。在此基础上,就公式应用进行了初步探讨。结果表明,在浅滩整治效果相同的前提下,可以选取多种不同整治参数组合。

基于河相关系的分汊河道整治线宽度计算研究——以长江下游东流水道为例

分汊河道航道整治工程涉及各汊道水沙条件及河床形态间的调整,始终是航道工程界关心的热门话题。基于平衡输沙原理和河相关系原理,提出分汊河道整治线宽度的计算公式和方法,结合长江下游东流水道航道整治工程实例,进行整治线宽度计算研究。结果表明:1)对于分汊河道,整治以后通航汊道的流量会有所改变,可能影响整治线宽度的确定;2)可以使用假定计算、进而校核、再行调整的方法,进行分汊河道整治线宽度计算;3)基于河相关系原理,提出分汊河道整治线宽度计算公式和方法,经实测资料验证,结果满意;4)在进行分汊河道整治线宽度计算时,既可以使用平衡输沙法,也可以使用河相关系法,两者结果差异较小;5)如果工程后通航汊道流量略有增加,则改正后的整治线宽度也将略有加宽,此时若仍然选用初始宽度是可以接受且偏于安全的。

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.

宽浅河段航道整治线宽度确定方法

为解决航道整治线宽度理论公式求解过程中假定工程前后参数不变产生的计算误差,提出一种确定整治线宽度的新方法。该方法从河流水流运动、泥沙运动以及河床形态机理出发,通过理论研究,推导了持续冲刷状态下和输沙平衡状态下航道整治线宽度的计算公式,并利用整治效果良好的实际工程进行验证。结果表明:新方法可以规避工程前后相关参数的取值问题;与已有大多数方法相比较,新方法确定的整治线宽度与实际工程应用值最为接近,验证了该方法的可行性。

汉江丹江口至襄樊段整治线宽度计算公式率定

结合汉江丹江口至襄樊段航道整治工程,在整治线宽度计算方法对比分析的基础上,基于起动流速,建立了近坝径流调节段整治线宽度计算公式;通过原型观测,运用数理统计方法确定了丹襄段卵石、砂质河床的整治线宽度经验公式。

感潮河段整治线宽度确定方法

潮汐河口受海洋和径流的共同作用。径流有季节性和年际变化,而潮流有半日和半月潮周期变化,使得感潮河段和河口处的条件比无潮河流复杂得多,从而增加了航道整治的难度。航道整治事关通航安全、水利和生态环境等多个方面,整治线宽度是航道整治工程设计中的重要参数之一,它决定整治河段的断面形态及其尺度,整治线宽度的计算是否合理某种程度上决定了整治工程的成败。现有规范和标准的计算公式大多数是针对受径流作用的内河航道提出的,而考虑潮汐因素的理论方法相对较少。为此,有必要针对潮汐河段的特征,采用最大适合潮汐河段的净输沙能力法,阐述航道整治参数的确定方法,得出适用于感潮河段的整治线宽度计算新方法。运用实例进行验证,发现与工程实际符合良好,证明了该方法的可行性。