塔里木河干流岸坡植被对河岸侵蚀影响机理初步分析

从塔里木河现状入手,就塔里木河干流在河岸侵蚀、河岸崩塌、水土流失等问题,初步探讨了植被对河岸的防护作用。通过对国内外相关领域研究现状及发展动态的分析,突出荒漠河岸植被带研究的必要性;从而提出了针对荒漠植被对河岸侵蚀影响的正确研究方向及有效的研究方法。就植被根系与土体的相互作用,及植被对河岸侵蚀速率的影响两方面进行岸坡植被对河岸影响机理的初步分析。为进一步研究干旱区荒漠植被固土护堤作用机理提供技术支持和理论保证,这对于促进防治塔里木河水土流失和建设良好生态环境以及推动基础研究和交叉学科发展均具有重要的现实和理论意义。

水库下游河流再造床过程中的河岸侵蚀

根据实测河道地形资料,分析了水库下游河床演变中的河岸侵蚀现象,包括不同横向边界约束条件、不同床沙组成和不同河型河段的河岸侵蚀的特征及规律。结果表明:①水库下游均会有河岸侵蚀发生,但初期一般以下切为主,后期以展宽为主。②对于横向边界约束较强的河段,河岸侵蚀相对较弱;相反,则河岸坍塌严重,河岸侵蚀强烈;③对不同的河床组成和边滩组成的河段:河床较粗特别是形成抗冲粗化层,且边滩组成较细的河段,河岸侵蚀现象非常剧烈;河床组成较细的河段,如果边滩抗冲性较强,则河岸侵蚀现象相对较弱,如果滩地组成较细、容易坍塌,河岸侵蚀也会较强;④不同的河型有着不同的河岸侵蚀现象。分汊河段以主汊为主;游荡段的游荡特性在初期受到抑制;弯曲河段的撇弯切滩现象较普遍。

集约轮流放牧对河岸侵蚀和鱼类的影响

河岸缓冲带能够改善因持续放牧而退化的河流。但由于种植缓冲带会增加农民的费用 ,因此 ,其推广应用受到限制。在美国将河岸的集约轮流放牧作为恢复河流生态系统的一种措施。 1996～ 1997年 ,在威斯康星出产鳟鱼的 2 3条河段 ,对集约化轮流放牧、持续放牧、种植绿草缓冲带和树木缓冲带 4种情况下的河岸侵蚀、鱼类生境质量、鳟鱼丰度以及以鱼为基础的生物群落完整性指数进行比较。统计结果表明 ,在集约化轮流放牧和建立绿草缓冲带两种情况下河岸侵蚀最小 ,河道的沉积物最少 ;持续放牧有显著的河岸侵蚀和较多的沉积物。河岸土地利用方式对河道的宽深比、河流的掩蔽、小潭的百分比、生活环境质量指数、鳟鱼的丰度以及生物群落完整性指数值没有较大影响。但整个流域的状况会影响这些参数。

北沙河河岸侵蚀预测研究

通过二维数值模型模拟与过度剪应力计算相结合的方法,预测2010年洪水造成的北沙河河岸侵蚀情况,并与陆地卫星图像估测的河岸侵蚀进行了比较。结果表明,将数值模型与过度剪应力计算相结合的方法,可以较好地预测河岸侵蚀情况。本研究的结果将有助于在北沙河选定实施护岸工程的河段位置,并对类似河段具有指导意义。

萤石浮选废水排放对河岸侵蚀影响个案浅析

萤石矿浮选生产,含氟废水排放河中,排水口一侧河岸土壤长期遭受污染,草本植物发生枯萎死亡,植被逐渐消失,地表裸露。河岸植被缓冲带消失,导致河水侵蚀河岸的现象发生并发展,侵蚀缺口向内向下游蔓延,河岸侵蚀逐年加剧。本文就这一造成河岸侵蚀个案进行粗浅的分析与探讨,并提出个人看法和对策。

无人机系统在特定地点和河网尺度量化河岸侵蚀的应用

河岸侵蚀会造成河道地貌的变化,这种变化会对河流的物理和生态特性造成很大影响。无人机系统(UAS)的发展为快速、经济的量化不同尺度的河岸侵蚀提供了更好的方法。在特定地点尺度上,通过将UAS与地面激光扫描(TLS)和RTK(实时动态)GPS进行比较,评估UAS量化河岸侵蚀的能力。在单个地点层面,使用UAS估算的河岸侵蚀量的误差在4%以内。结果表明,在河网层面,只要河岸没有被茂密的植被完全遮挡,UAS甚至可以检测到小于1 m的河岸侵蚀。因此,UAS可以较为准确地量化河岸侵蚀的程度。

考虑河道渗水附加作用力的河岸边坡稳定性研究

河流和地下水位的差异而产生的河岸渗流力是影响河岸稳定性的一个非常重要的因素,传统边坡稳定性分析方法通常没有考虑到这个因素。文中在传统边坡稳定性分析的基础上引入了渗流力,首先构建了基于修正毕肖普法的计算机程序,然后结合工程实例和实测资料,分析和估算了渗流力对河岸稳定性的影响。结果表明在安全系数计算中引用渗流力,安全系数会显著降低。

黑河下游河岸侵蚀触发颈口裁弯的数值模拟概化研究

为复演黄河源黑河下游河岸侵蚀触发颈口裁弯的极端地貌过程,基于2018年7月实测洪峰流量过程,采用断面尺度的崩岸模型(BSTEM),以1d为时间尺度概化模拟在3种不同侵蚀方式(上游单侧、下游单侧和上下游两侧共同作用)下的颈口缩窄过程与裁弯时间.采用上下游两侧共同作用的河岸侵蚀模拟的结果表明,颈口贯通的时间为2018年7月15日,这与崩岸贯穿颈口的实际时间是一致的.颈口双侧崩岸比上游或下游单侧崩岸触发颈口裁弯的时间分别提前2d或6d.可知,极端洪水作用下的加速河岸侵蚀是黑河下游弯道提前发生颈口裁弯的直接触发原因.

河岸侵蚀研究进展综述

河岸侵蚀是河流横向演变的重要方式,也是威胁沿岸土地、生态环境及人民生命财产安全的重要方式。通过回顾国内外河岸侵蚀的研究历程,将主要研究分为4个方面并加以评述:①河岸侵蚀的过程机制。河岸侵蚀是多种过程的复合体,许多学者提出不同的理论来解释。其中,河岸稳定性理论得到了较为广泛的认可。②河岸侵蚀的影响因素。影响河岸塌岸的因素主要有水文、土壤、河流、气象、岸坡和植物等,但不同因素在塌岸过程中的重要性是不等价的,甚至同一因素在不同河段会对河岸崩塌产生迥异的影响。③河岸侵蚀量的估算。随着测量手段的不断改进,侵蚀量测量的时间间隔越来越短,空间范围越来越大,精度越来越高。早期的测量中,广泛应用了简便易行、经济适用的侵蚀针法,而如今,遥感影像和摄影测量技术已逐渐成为主流方法。④河岸侵蚀的模型模拟。目前河岸侵蚀的模拟模型多基于水力学、土力学等基本理论,研究岸坡稳定性。在对以上4个方面进行回顾的基础上,讨论了目前研究存在的主要问题,并对未来河岸侵蚀研究工作开展进行展望。提出应首先研究河段河岸侵蚀的时空特征,选择合理的方法、技术体系,通过微观与宏观相结合的方式,对河岸侵蚀的时空分布进行量化分析,从而为预报河岸侵蚀及制定防治措施奠定基础。

汉江丹江口水库下游游荡段河岸侵蚀及其在河床调整中的意义

河岸侵蚀是流水侵蚀作用的重要方面,对此已有不少学者进行过研究.冲积河流上修建水库之后,河流通过河床的下切与河宽的拓展来进行自身形态的调整,以与改变了的系统输入条件相适应.对于水库下游河床的下切,亦已有了不少研究成果,但对于水库下游河岸侵蚀的系统研究,国内外还很少见于报道.我们以汉江丹江口水库下游游荡河段(丹江口～钟祥)为例,对此进行了研究.

游艇波浪侵蚀长港河河岸的计算分析

船行波导致的河岸侵蚀对土地资源和堤防构成威胁。游艇体量小,其危害往往被忽视,然而快速航行的游艇会对河岸产生严重损坏。目前量化评估船行波侵蚀河岸的文献很少。建立船行波引起河岸侵蚀后退的估算模型,并结合鄂州市长港河侵蚀进行实例计算。研究过程由三部分组成:一是现场勘测和调研,包括采集河岸土样,测量河道特征参数,调查长港河船舶类型、船舶技术参数及各类船舶每天航行频次;二是开展室内土工试验,测定土样颗粒级配曲线和临界剪应力,以评估河岸的抗侵蚀性;三是开展河岸侵蚀的数值计算,包括计算游艇船行波要素,采用侧向侵蚀模型计算河岸侵蚀率。计算结果表明,在游艇船行波侵蚀作用下,长港河河岸年平均侵蚀后退54.4 cm,与现场调研结果基本相符。

近期黄河上游内蒙古段河岸冲淤变化特征与原因分析

通过连续4年对黄河内蒙古段河道28条大断面进行测量,提取测次间河岸蚀淤量,分析了2011-2014年间汛期和非汛期黄河内蒙古段河岸蚀退与淤进速率频率分布特征,以及河岸蚀退和淤进与水沙因子的关系。结果显示侵蚀性岸段占64%,平均蚀退速率0.147m/d;淤积性岸段占31%,平均淤进速率0.335m/d。不论蚀退还是淤进的速率频率分布都表现为明显的正偏,其对数值都呈现为正态分布。河岸蚀淤量统计结果显示河槽缩窄趋势近期已减缓。河岸蚀退速率与淤进速率都与流量成正相关,分析揭示河岸蚀退速率及淤进速率与水沙因子的关系主要是河岸蚀淤响应洪枯期流量变化而调整的结果。

综合生物工程在恢复河岸垃圾场中的应用

随着人们对植物在增强土壤稳定性方面研究的深入,综合采用生物措施和工程措施稳定河岸边坡越来越受到青睐。美国学者K.Barrett等采用以植物为基础的生物措施和工程措施相结合的方法对美国米尔小溪的一个垃圾场进行生态恢复。设计的特点是采用处于休眠状态的天然灌木丛配置:在岩石坡脚的缝隙中安置原木;在土工格栅上面放置灌丛垫;通过椰子壳纤维垫层的活枝扦插;在岸顶附近的沟渠中放置活枝柴笼等。综合生物工程建成后,植被生长茂盛,河岸保持稳定,没有出现侵蚀问题。实践表明,此种护坡技术在类似河道生态修复中有广阔的推广空间。

坡顶抗侵蚀防波堤在弯曲河道中性能试验研究

为了减少弯曲河道的河岸侵蚀,保持弯曲河道断面稳定性,文章以永定河北京段为背景研究了坡顶改性防波堤作为保护河岸对策的性能。以2种不同弯度的可蚀性弯曲河道为研究对象,通过室内试验和计算机模拟,分析了在不同弯度河道中所提对策的性能,明确了河道的整体形态演变。结果表明:低弯度(LS)河道比高弯度(HS)河道更容易发生侵蚀;河道弯曲度也影响了河道整体形态的演化,LS河道表现出更明显的曲流型特征,同时在低弯度河道中本文所提对策的性能略好。

采用淹没式翼板的河岸防护

一、前言河岸侵蚀通常发生在河道弯曲处,在这些地方,由于流速的垂直梯度和水流曲度相互影响而产生一种通常所说的二次流或涡流。二次流的表面流速度快,向外运动,而底部流速度慢,向内运动,因而致使外岸近处河道变深,流速加大。河道变深会削弱河岸坡脚的支撑能力,加上冲击流速较大,结果河岸进入冲蚀阶段。

基于土工袋的河岸防护应用研究

河岸侵蚀导致的水土流失及生态破坏带来了不可估量的经济损失。由于传统的河岸防护措施造价昂贵,随着土工织物材料在建筑行业的日益普及,土工织物袋、土工织物管因其低廉的价格和容易获取的原材料在河岸保护工程广泛应用。以洑西河油车水库下游段正在进行的土工袋保护周围灌溉用地和农村项目为例,介绍土工袋防护的应用过程、揭示土工袋护岸稳定的关键要素,并制定由立即保护、一级保护、二级保护和维护手段组成的护岸防护措施系统。研究表明该系统能有效地阻止即将到来的河流侵蚀及防护更大程度的冲刷。

丁坝冲刷模式与水流形态分析研究

为研究不同类型丁坝的冲刷模式与水流形态。文章采用水槽试验分析了不同水力条件下三角形丁坝和矩形丁坝周围形成的冲刷模式,同时测量了三角形丁坝和矩形丁坝周围的三维速度分量。结果表明,三角形丁坝的最大冲刷坑深度和最大冲刷体积均小于矩形丁坝。在数量上,前者的最大冲刷坑深度和体积分别比后者小44%和70%。根据水流形态分析,建议三角形丁坝间距不应超过结构有效长度的5.5倍。研究结果可为三角形丁坝设计标准提供一定的参考。

不同坝体对塔里木河流域的闸后监测断面优化设计的影响

为优化塔里木河闸后断面设计,确保坝体的有效运行,以减少高洪水时的河岸侵蚀和低流量时的泥沙淤积。利用塔里木河河道和流量参数,通过二维模型RIC-Nays,研究了4种角度和3种构型的坝体,并通过河床冲蚀、坝区淤积和坝顶冲蚀3个关键指标来评价坝体的性能。结果表明,改进型坝坝角80°可保护河岸免受侵蚀,m2型坝可明显改善河道响应,比直坝具有更好的作用。研究结果为塔里木河闸后检测断面的优化设计方案提供了理论与技术支持。

江河崩岸问题研究综述

天然江河崩岸问题十分复杂,崩岸的发生条件及机理尚不清楚。通过回顾以往的研究工作及成果,将其归纳为4种学术观点,指出目前研究中存在的问题,如各种观点均不能完全解释崩岸成因及机理;崩岸类型区分不明,未形成理论模式;缺乏多学科联合的专题研究;缺乏崩岸实测资料等,指明了进一步研究崩岸成因和机理的方向。

BSTEM模型的原理、功能模块及其应用研究

BSTEM(Bank Stability and Toe Erosion Model)模型是用于河流管理、河岸带生态恢复以及河岸稳定性评价的物理模型,是基于Excel的宏命令运行的,包括河岸稳定性和坡脚侵蚀两个模块,可用来预测河岸坡脚侵蚀量、临界崩塌面,评价河岸带植被防护功能等。主要介绍了BSTEM模型的发展历程、原理及其功能模块组成,并对其应用现状与前景进行初步分析。该模型的应用对我国河川工程和库(湖)岸稳定性评价与整治防护具有重要借鉴意义。