长江口北支河槽容积变化特征的定量分析

北支河槽容积变化是北支河道演变趋势在定量上的直接表现,河道边界条件和河床泥沙运动是影响河槽容积变化的主要因素。收集1986—2013年长江口北支河道年实测地形资料,利用GIS技术建立不同时期水下数字高程模型,进行北支河槽容积变化和河床冲淤变化特征分析。结果表明,北支岸线圈围和泥沙淤积导致了1986年以来河槽容积萎缩。北支河槽0 m线以下容积共减少约7.110亿m^3,岸线圈围引起河槽容积减少4.000亿m^3,占比56.3%;泥沙淤积引起的河槽容积减少3.110亿m^3,占比43.7%。具体而言,北支上段河槽容积萎缩主要是泥沙淤积所致,其航道开发综合利用应遵循上段的泥沙运动规律特点;中段则是边滩圈围和沙洲并岸引起,边界调整后束流作用加强,河床冲刷,断面形态调整后水深条件更加有利于中段的航道利用开发;下段是泥沙淤积和边滩圈围共同影响所致,泥沙淤积影响略大,但下段沿北岸-5 m深槽始终存在且稳定,具备航道开发利用的河势基础,且南侧河道边界仍具有可圈围的余地。

基于BP神经网络的长江口北支河槽容积分析

根据实测水文及泥沙等资料,采用现在较成熟的且应用广泛的BP人工神经网络建立了北支0 m以下河槽容积与大通流量、大通输沙量及北支分流比3个因子间的神经网络模型,网络结构为3-1-7-1,通过选择合适的参数,模型训练较好,预测结果与线性回归模型预测结果相近,说明BP神经网络模型能够广泛应用于河口水文等方面的预报。

长江口南港河槽容积变化特征分析

根据长江口南港河段历史地形资料和1997—2011年4次固定断面水深测量资料,分析了南港河槽整体及分区域容积变化过程,重点分析了中潮位、5 m以深河槽容积变化特征。分析研究表明:瑞丰沙中部串沟和人类无序采砂导致2001—2004年河槽容积季节性变化剧烈,长兴水道深槽和南港主槽深槽均淤积。2001—2007年南港河槽基本处于洪淤枯冲状态。2001年前及2008年后季节性变化均为洪冲枯淤,2008年后季节性变化减弱;南港河槽容积长期处于增大趋势,2001年开始,由于瑞丰沙中部串沟,长兴水道由涨潮占优转变为落潮占优,不断淤积,一直持续到2008年。南港主槽上段北淤南冲,中下段南淤,主泓北偏,由于瑞丰沙的冲刷,河槽总容积仍呈增大趋势。2008年后河槽进入发展期;南港河槽上段深淤浅冲,幅度较小,中段串沟导致水流挟带大量泥沙在下游瑞丰沙嘴淤积;三峡工程运行后瑞丰沙嘴冲刷较为剧烈。

和畅洲段分流比及河槽容积与航道条件关系研究

为了提高对长江下游和畅州汊道演变规律的认识,以该河段大量实测资料为依据,从分流比、河槽容积以及航道条件的相关关系出发,分析了其河势的演变及航道存在的主要问题。研究表明,在和畅洲右汊分流比小于30%、0 m以下河槽容积小于0.8亿m3时,航道条件总体趋于恶化。对和畅洲水道河势控制和航道整治思路进行了初步的探讨,建议采取的工程措施包括,适当加大右汊分流比、增强右汊水流动力条件、稳定并提高右汊现有河道容积。

长江口2015—2020年河床冲淤演变

基于2015—2020年长江口实测地形数据,对长江口各河段的等深线变化、断面变化、河槽容积和河床冲淤等河床演变要素进行了统计分析。结果表明:2015年以来北支总体淤积;南支、南港总体冲刷;南港主槽及长兴水道冲刷发展;北港上段主槽“北冲南淤”,深槽北移;北港下段主槽向下游发展。南槽主槽及江亚北槽冲刷,南槽上段深槽下延;北槽延续主槽冲刷、坝田淤积的变化特点,但冲淤幅度趋缓;长江口外海滨段总体冲刷侵蚀态势较此前有所放缓。

近50年长江口南、北港及附近分汊型河槽的演变

依据1958-2006近50年海图资料,在GIS技术平台下,对海图进行数字化处理,建立不同时期水深数据库,对比计算不同时期河槽容积的变化,探讨近50年来流域来水来沙减少背景下长江口南、北港分汊型河槽容积变化及演变趋势。结果表明:(1)近50年来南、北港冲淤变化趋势一致,整体上略有淤积之势,局部性波动明显;复式河槽的出现与南支主泓摆动、涨落潮流路分异关系密切,是长江口多级分汊格局形成的缩影。(2)南、北槽河槽演变在20世纪80-90年代呈现此消彼长特征,经过南岸边滩淤积,南槽主泓偏移,水流深切边滩,巩固沙体4个过程形成江亚南沙,长江口二级分流节点处地貌演变复杂,总体可归纳为上游沙体下移,沙体合并,水道消亡。(3)近期河槽演变受人工设施影响显著,来水来沙减少使河槽延伸减缓,南北槽分水分沙条件逐渐改变。

对长江口北槽分流比的分析研究

指出长江口汊道分流比概念与平原河流的不同,分析治理工程以来北槽落潮分流比减小的主要原因。根据对北槽河槽容积和断面落潮量变化的具体分析,得出"迄今为止北槽分流比的减小是可以接受的"结论。

长江口澄通河段河势演变分析

根据1977—2006年间长江口澄通河段实测水下地形资料,从纵向变化、横向变化以及冲淤变化3个方面分析了澄通河段近期河势演变的特征并探讨了其对-12.5 m深槽变化的影响。分析表明:澄通河段内众多沙洲变化较为频繁,其中福姜沙、如皋沙群以及通州沙平面位置的摆动以及狼山沙沙体的不断向西移动对部分河段-12.5 m深槽的稳定和贯通带来了一些不利影响;另外,受上游来沙量减少的影响,整个河段的河槽容积有增大的趋势,这需要在以后的河势演变分析中加以深入研究。

通州沙河段西水道航道疏浚尺度选择研究

通州沙河道分为东西两水道,是长江下游典型的分汊河道。东水道岸线资源利用几近饱和,拟通过疏浚等工程措施开发西水道以增加深水岸线资源,需研究西水道疏浚尺度。首先计算原工程方案实施前后河道分流比;其次,研究在西水道布置单向航道的可行性,计算不同单、双向航道尺度对于西水道河槽容积和分流比的影响。研究结果表明:原工程航宽356 m方案对东水道分流比减幅较大;在工程河段布置单向航道办法可行,航宽180 m时东水道分流比减少0.5%以内,可以较好地平衡西水道开发和东水道保护的矛盾。

1958年以来长江口南、北支河段河床演变及影响因素研究

根据1958—2019年长江口实测地形数据,对南、北支河段河床边界、河槽容积和河床冲淤等河床演变要素进行了计算分析。结果表明,从1958年至2019年,南、北支河段河床演变具有一定规律性:(1)岸线边界变化趋势表现共性,均遵循岸线内缩延展,河道面积逐渐缩小的变化规律。(2)冲淤演变差异明显,南支时间上整体趋于冲刷,分阶段冲淤交替,1998至2019年表现为持续冲刷;空间上整体表现为滩淤槽刷的特点。北支则整体趋于淤积,河道不断萎缩。(3)河槽容积变化表现一定相关性,2 m以深南、北支河槽总容积在84.76亿m^(3)上下小幅波动,基本维持稳定,2019年比1958年仅增加4.1%。南、北支河段的河床演变受径流和外海水沙变化及人类工程活动综合影响,随着南、北支河段断面形态、滩槽格局及流域来沙的渐趋稳定,河床演变整体向平衡稳定方向发展。

瑞丰沙变迁对长江口南港河床特征影响

根据长江口南港河段历史地形资料、1998年以来历年4次固定断面水深测量资料,分析瑞丰沙的形成、发育以及冲刷过程,重点分析近10余年来瑞丰沙变迁对南港河段河槽容积、过水断面面积及断面形态的影响。研究表明:1)近年来,瑞丰沙上段保持相对稳定的态势,下段逐渐消亡,这与人类工程及无序采砂密不可分;2)瑞丰沙的变迁,对南港河槽有重要影响,南港上游断面面积保持稳定,下游断面面积明显减小,河槽容积逐年增大,深槽淤浅,靠岸,都与瑞丰沙的变迁密不可分。3)应采取积极措施抑制不利影响。

1984年以来长江口北支演变分析

根据1984～2005年实测长江口水下地形图,采用数字地形模型技术,从河势变化、河床纵横向调整、河槽容积变化等方面,分析了1984年以来长江口北支河床演变.围垦缩窄工程（尤其是口门处的围垦）对北支河床演变影响很大,削弱了径流量,改变了入流路线.北支主流线虽反复多变、滩槽变化频繁,但随着人工控导工程的实施,部分水域的主流线将在较长时间内保持稳定.北支已逐渐演变为涨潮流占优势的河道,河床总体演变以淤积萎缩为主,但其衰亡过程将经历较长时期.

20世纪80年代以来珠江三角洲网河区河性演变

针对20世纪80年代以来珠江三角洲网河受大规模采沙影响,其河道特性发生的显著变化,基于实测资料,从网河区河道的河床演变、水沙条件、同流量水位变化、西江和北江分流分沙变化、河槽容积及河道行洪能力等方面分析了珠三角网河区河性的演变情况。结果表明:20世纪80年代以来,网河区河床下切严重,来流量变化不大,来沙量大幅下降,同流量下水位下降明显,思贤滘对西江、北江的分水分沙有所调整,河槽容积增大,河道的行洪能力提高。随着规模取沙的减少,2005年后网河区河道进入新的平衡演变阶段。