长江中游城陵矶-湖口分汊河道洲滩演变及碍航成因探析

在归纳总结分汊河道演变特征的基础上,结合长江中游城陵矶-湖口分汊河道洲滩演变及航道条件变化的观测资料,对碍航问题的成因进行了分类剖析。结果表明:由于边界条件的制约,顺直或顺直分汊河道的长度、宽度的变化受到限制,边滩缓慢下移、心滩左右摆动;弯曲分汊河道受到进口挑流作用和弯曲汊道不断蜿蜒摆动的影响,主流频繁移位,以上因素造成一些河段内河势周期调整并伴随浅滩条件恶化,一些河段对来水来沙适应性差而频繁出浅。从本质上而讲,本河段内浅滩碍航的深层次原因是由于河床演变具有多重河型属性,低矮洲滩难以稳定,水沙输移在时间和空间上难以平稳衔接,对浅滩的治理需要注意以上特征。

水沙过程对道人矶-杨林岩顺直分汊河段洲滩演变影响初步研究

基于实测资料分析,对道人矶-杨林岩顺直分汊段的洲滩演变特征进行了研究,并进一步探索了其与水沙过程的响应关系。结果表明,洲滩演变特征与水沙过程的时间尺度特征相对应:年际间特大洪水易切割边滩,年内主流线摆动导致洲滩冲淤交替,数天、月的次生流输沙造成局部倒套和串沟形成;洲滩变形特征响应于洪季特征流量级的持续时间,蓄水后大于35 000 m3/s流量级持续时间的减少是近年来丁家洲边滩洪季冲刷幅度较小,年际间微淤的原因,大于等于25 000 m3/s流量级持续时间达4个多月且变化不大是南阳洲中水位以上部位剧烈冲刷的原因;洲滩的几何要素与断面平均含沙量具有较好的增减对应关系,但滞后于含沙量的变化;蓄水后在中小水小沙组合条件下,丁家洲边滩将呈现微淤演变趋势,而南阳洲呈现冲刷演变的趋势,其中洲长变形速度最大,洲宽其次,洲面积变形最慢。

长江马鞍山河段洲滩演变特征及影响因素分析

马鞍山河段是长江下游典型的顺直分汊河段,河段内洲滩众多,消长频繁,是长江下游重点研究治理河段之一。基于历年实测资料,详细分析了马鞍山河段滩群演变特征及其联动效应,进而揭示了影响马鞍山河段演变的主要因素。研究表明:马鞍山河段内滩群以此消彼长的形式发生着局部格局的调整,随着江心洲左缘冲刷后退、心滩和下何家洲冲刷下移,牛屯河边滩淤积展宽、下延。上游河势调整以及来水来沙条件变化是马鞍山河段洲滩演变的外驱动力,河道宽而顺直的平面形态、滩群演变的互馈机制则是其内驱动力。

1986—2018年黄河下游游荡段洲滩演变特点

黄河下游游荡段洲滩密布,研究洲滩的时空演变特点对充分认识游荡段河床演变规律具有重要意义。以1986—2018年黄河下游游荡段遥感影像资料为基础,逐年确定枯水流量下河道内洲滩数目、面积及长度,并计算洲滩的形态指数,分析近33 a游荡段洲滩的时空演变特点。结果表明:游荡段多年平均洲滩数目由小浪底水库运行前的105个增加到小浪底水库运行后的140个,其中小型洲滩数目大大增加,大型和超大型洲滩有所减少;受水库运行后河床持续冲刷的影响,游荡段多年平均洲滩总面积由小浪底水库运行前的81 km2减小到小浪底水库运行后的62 km2,洲滩形态趋于细长;从分河段来看,研究期内花园口以上河段洲滩数目最多、面积最大,夹河滩—高村河段数目最少、面积最小。

长江中游藕池口水道洲滩演变特点与治理思路研究

藕池口水道是长江中游重点浅滩水道之一,河道形态较为复杂,水道内存在两个心滩、一个边滩及一个高滩,可动性强,洲滩演变受到多方面因素的影响。本文在分析洲滩演变特点的基础上,确定合理可行的航道整治工程治理思路。

长江中游洲滩演变与航道疏浚养护策略

长江中游洲滩众多,历来演变复杂,使得航道疏浚养护问题日渐突出。尤其是在三峡工程蓄水完成后,长江中游地区水沙条件发生改变,导致洲滩变形、岸线崩塌,对通航带来了严重的影响,使得原本就复杂的航道增加了更多不稳定因素。为此提出长江中游洲滩演变与航道疏浚养护策略,对长江中游航道进行维护。通过对长江中游洲滩演变特征进行分析,结合分析结果,依托数字航道综合监控系统以及航道维护性疏浚施工方案,完成了长江中游航道疏浚养护策略研究。掌握洲滩演变规律,制定合理航道疏浚养护策略,不但能够为通航带来便利,还能确保航道的安全性。

三峡大坝下游近坝段沙质河床形态调整及洲滩联动演变关系

大型水库运行改变了坝下游水沙条件,引起河床冲淤、洲滩形态等适应性调整,尤其是近坝段沙质河床的响应最为敏感。以三峡大坝下游近坝段沙质河段为研究对象,采用1955—2018年水沙数据与1975—2018年地形资料,研究了河床冲淤量及河床形态、洲滩形态演变及联动关系等。研究表明:伴随流域来沙量减少,1975—2018年河床为累积冲刷态势,枯水河槽冲刷量占总冲刷量的93.1%,同步发生洲滩面积减少、深泓下切;以2009年分界,滩槽冲淤逐渐由"低滩冲刷,高滩淤积"逐渐向"低滩、高滩均冲"转变;受来沙量锐减、河道采砂活动等影响,2013年以来河床冲刷强度显著增大,疏浚抛泥对滩槽冲淤的影响较小;航道工程实施前滩群演变关联性强,太平口心滩发育与头部下移引起腊林洲边滩上段面积减小并后退,对应腊林洲边滩尾部面积增大且淤宽,使得三八滩面积减小且右缘蚀退,金城洲逐渐由边滩演变为心滩;航道工程实施后太平口心滩与腊林洲边滩上段关联性减弱,受航道工程及疏浚抛泥等影响腊林洲边滩下段淤宽,引起三八滩维持面积持续减小、右缘后退及左移态势,促使金城洲萎缩且分散。

三峡水库蓄水后下荆江河段典型洲滩调整机理

三峡工程运行后长江中下游河道洲滩普遍冲刷萎缩,航道条件极不稳定.为探究影响洲滩演变的主控因素,采用近期水文、泥沙和地形观测资料,以下荆江铁铺水道广兴洲边滩为例,分析了边界条件、水沙过程及整治工程等因素对洲滩调整特征的影响程度.结果表明:洲滩组成中的细沙(0.125 mm15000 m^(3)/s)有一定关系,其持续时间越长,一般表现为滩体面积越小;汛期悬移质分组沙输移过程中,细沙的大幅减少导致边滩萎缩明显,其影响程度比漫滩流量更大.滩体冲淤变形特征与前3年漫滩流量下平均水流冲刷强度的相关性最好.守护工程实施后,漫滩流量下平均水流冲刷强度仍然较大,但滩体后退趋势得以抑制且小幅淤积,工程效果得以充分发挥.

安徽省长江干流河道近期演变

从主流、汊道变化、洲滩演变及岸线变化等方面分析安徽省长江干流河道的近期演变情况。在近几十年的护岸工程控导下 ,近期河势变化得到初步控制 ,沿江岸线变化相对稳定。洲滩由于尚未得到治理 ,其演变较大 ,主要表现为洲滩与江岸并接、江心洲冲淤、合并及切滩。 1998年大洪水给长江河道演变带来了较强的影响 ,一些河段的河势发生了较大的变化 ,对于不利的河势演变 ,应当尽快提出治理措施 ,及时进行整治。

长江中游瓦口子水道河床演变分析

通过实测资料,系统分析了长江中游瓦口子水道演变特点,并对三峡蓄水后的演变趋势进行了预估。结果显示,该河段的枯期滩槽格局是弯曲放宽型河道形态与来水来沙综合作用的结果:汛期来沙量大有利于完整边滩的维持,而中、小水年以及汛后退水持续时间长的年份则易造成南侧冲刷,使金城洲两侧形成分汊格局。三峡蓄水后来沙量减少不利于该河段的航道稳定。

长江中游宜都水道河床演变分析及治理对策初探

通过实测资料,系统分析了长江中游宜都水道演变特点,并重点对三峡蓄水后的演变规律进行了分析,提出初步治理对策。结果表明:宜都水道是长江中游离三峡枢纽最近、受其影响最早的碍航水道,天然情况下属枯季碍航浅水道;蓄水后,水浅的碍航问题得到了一定的改善,但其支汊发展、边滩冲刷现象明显,其对宜昌水位的控制作用受到威胁,因此及时实施该水道控导工程以稳定控制节点作用十分必要。

三峡工程运用前后沙市段河床形态调整特点

为研究裁弯工程实施及三峡工程运用对沙市段河床演变的影响,依据近50 a实测水沙及地形资料,采用河段平均的方法计算了沙市段河段尺度的深泓摆幅及平滩河槽形态参数,定量分析了该河段河床平面及断面形态的调整特点。结果表明:下荆江裁弯后1966—1987年该河段深泓摆动剧烈,平均摆幅约为30.8 m/a; 1987—2002年深泓较为稳定,平均摆幅减小为19 m/a;三峡工程运用后2003—2015年深泓摆动有所加剧,平均摆幅约为32.6 m/a。太平口心滩及金城洲处典型断面形态在三峡工程运用前调整幅度较大,运用后相对稳定,而三八滩处典型断面形态在运用前后均发生了明显调整。总体上,三峡工程运用后沙市段平滩河槽形态调整以平滩水深及面积的增加为主,而河宽变化较小。建立了河段尺度平滩河槽形态参数与前5 a汛期平均水流冲刷强度的幂函数关系式,用于反映河槽形态随水沙条件的变化过程。