长江中游荆江河段河道深泓纵剖面时空演变规律

深泓线的演变规律对于揭示冲积河流河床演变与河势调整具有重要意义。为探明三峡水库蓄水运用后荆江河段深泓纵剖面的变化规律,基于2002—2020年173个观测断面的深泓高程资料,对比分析18年内深泓线高程的时空变化,并结合来水来沙情况剖析其变化原因。结果表明,2002年以来荆江河段河道深泓纵剖面普遍冲刷下切,2008年之后深泓高程下切幅度进一步加大,但在来水来沙较多时会出现回淤现象。2002—2020年上荆江枝城至新厂河段平均冲刷深度达4.62 m,下荆江河道冲淤交替频繁,然而上荆江相对冲淤强度为10%,小于下荆江,其主要原因是枝江河段河床组成为粗沙和卵石,在一定程度上限制冲刷的发展,下段为沙质河床,较易受到冲刷。

长江深泓区码头钻孔植桩关键技术

针对长江下游牯牛沙水道上段左岸侧深泓区码头钢管桩的施工,由于此处水域地质基本为裸露的强度较高的片麻岩,上部覆盖层极少,仅为30cm左右,大部分区域呈裸岩状态,且河床坡度较陡,常规的打桩船水上钢管桩沉桩工艺无法满足深泓区施工的要求,因此码头钢管桩沉桩施工难度大、桩基质量和施工工期均难以保证。以蕲春港茅山港区绿色建材码头工程为例,分析了引孔植入桩的原理,从进行施工工艺实践研究,提出采用水上施工作业平台引孔植桩法[1]进行钢管柱施工的解决方案,用来代替传统的打桩船钢管桩沉桩工艺是可行的,研究结果表明:1)针对“植桩平台”搭建难题,可采用通过水上平台(驳船)上布置旋挖机、履带吊进行引孔施工,灌注混凝土后将钢管桩植入孔内进行固定等先进工艺。2)针对钢护筒埋设问题,可采用驳船上旋挖引孔后植入的工艺。较好地解决了桩基入岩深度问题,确保了钢管桩质量,可为类似工程提供参考。

黄河下游游荡河段典型断面主槽与深泓横向摆动特点

黄河下游河床频繁横向摆动会破坏河势稳定,研究游荡河段河床横向摆动的过程及特点对了解该河段河势演变的特点,进而指导整治工程建设具有重要意义。基于1999-2020年游荡河段汛后遥感图像及143个断面实测地形资料,计算了断面主槽和深泓的摆动宽度,探讨了二者之间的关系,并进一步分析了影响河床横向摆动的因素。研究结果表明:游荡河段河床横向摆动幅度中段大、上下两段小,96.5%的断面深泓平均摆幅大于主槽平均摆幅;典型断面河床横向摆动过程具有明显的阶段性特征,在同一阶段主槽与深泓的摆动趋势基本一致;水沙条件是影响河床横向摆动的主要因素,典型断面主槽及深泓的累计摆动宽度与累计水流冲刷强度呈良好的对数正相关关系;滩槽高差越大、工程靠溜越近,河床越不易发生摆动。

近30年黄河下游河道深泓线摆动特点

冲积河流深泓摆动具有复杂的时空变化特点,其摆动特点对于研究黄河下游河势变化及河床演变规律具有重要意义。以1986—2015年黄河下游91个淤积断面汛后实测地形资料为基础,计算下游断面及河段尺度的深泓摆动宽度及强度,分析近30年来黄河下游各河段的深泓摆动特点,并探讨游荡段深泓摆动强度的主要影响因素。结果表明:深泓摆动方向具有往复性,各断面深泓摆动宽度呈现上段大、中下段小的特点;小浪底水库运行后下游深泓摆动宽度大大降低,游荡段、过渡段和弯曲段年均深泓摆动宽度较水库运行前分别减小了47%、37%和41%;河床边界条件(滩槽高差、河床组成等)对游荡段深泓摆动强度有一定影响,但上游来水来沙条件是主要影响因素;建立了游荡段深泓摆动强度与该河段前4年平均水流冲刷强度的幂函数关系,并对经验公式进行了验证。

小浪底水库运用后黄河下游游荡性河段深泓演变趋势分析

本文借助地貌类比方法及时空复杂响应 ,采用深泓指数及河床起伏度 ,分析了三门峡水库运用后 (196 0～ 196 4年 )黄河下游游荡段的深泓演变情况。预测了小浪底水库修建后 ,清水下泄运用阶段时 ,下游游荡性河段将 :(1)沿程深泓基本保持居中偏右趋势 ,(2 )深泓位移具有时空复杂响应过程 ,(3)游荡程度降低 ,局部河段暂时向微弯发展。因此 ,必须采取“控导主溜 ,稳定险工” ,才能维护良性微弯河势 ,遏制回返向恶性游荡发展。

河道深泓线变化神经网络预报模型研究与应用

以来水来沙及河段上下游边界条件为基本因子 ,建立了基于BP神经网络的河道深泓线变化预报模型。经长江中游马家咀和长江口南支河段实测资料验证 ,模型能较准确模拟两河段的深泓平面变化 ,而且也能准确预测河段深泓平面变化趋势。该模型的建立为河道深泓平面摆动的定量预报以及河道治理和航道整治等工程实践提供了一种新途径以来水来沙及河段上下游边界条件为基本因子 ,建立了基于BP神经网络的河道深泓线变化预报模型。经长江中游马家咀和长江口南支河段实测资料验证 ,模型能较准确模拟两河段的深泓平面变化 ,而且也能准确预测河段深泓平面变化趋势。该模型的建立为河道深泓平面摆动的定量预报以及河道治理和航道整治等工程实践提供了一种新途径。

基于闭合等深线端点法提取河流深泓线方法的研究

利用闭合等深线法提取深泓线时需通过等深线的高程建立等深线树,但由于等深线中存在地形要素的交叉和覆盖及获得等深线高程值时的误差等原因,使得原本闭合的等深线形成了断开、合并、孤立的对象及高程信息的丢失,根据这种对象建立的等深线拓扑关系连接得出的深泓线无法正确反应实际深泓点的拓扑关系。针对存在断开、合并、孤立的等深线时的情况,提出了利用加权邻接矩阵法建立等深线多叉树的方法。实践证明使用此方法保证了利用闭合等深线法提取出的深泓点之间拓扑关系的正确连接。

小浪底水库运用对黄河下游深泓线演变的影响

冲积河流深泓线的演变对河流河势、河床地貌具有重要意义。为探明小浪底水库建成后来水来沙条件改变对黄河下游河道深泓线演变的影响,基于2002—2014年花园口、孙口和泺口断面汛后实测地形资料,对比分析黄河下游深泓线位置的变化趋势及其与来沙系数的关系。结果表明:2002—2014年花园口断面深泓迁移强度最大,孙口次之,泺口最小;随着花园口来沙系数的增大,花园口、孙口和泺口断面深泓迁移强度均表现出先减小后增大的趋势,转折点出现在来沙系数为0.004~0.006时,而3个断面中花园口深泓迁移强度对来沙系数的变化最为敏感,且洪季来沙系数变化对深泓迁移强度变化起主导作用。小浪底水库的蓄水拦沙作用使得黄河下游来沙系数减小,改变了主河槽淤积萎缩的演变趋势,同时也有利于河道主流的稳定。

新沂河海口枢纽中深泓闸模拟泄流曲线初探

新沂河海口枢纽是淮河流域沂沭泗水系沿线的重要水利工程之一。中深泓闸的投入运行将为完善沂沭泗水系水文预报方案提供可靠的基础水文资料。根据新沂河海口枢纽扩建模型补充试验研究的成果,结合曲线型实用堰闸孔出流的特点,计算出不同闸门开启高度下的过闸单宽流量,并绘制闸上各不同水位级下的模拟泄流曲线。通过对泄流曲线的分析,掌握了中深泓闸闸上不同水位级时,其过闸单宽流量随闸门开启高度改变时的变化规律,为进一步印证中深泓闸实际泄流状况作资料准备。

新沂河海口控制工程北深泓闸管涌成因及处理

1 基本情况 新沂河海口控制工程位于灌云、灌南两县交界处,新沂河里程桩号142+840km至灌河入海口之间.

长江城汉河段深泓线演变对水沙异变的响应研究

深泓线演变规律对于研究河势与河床地貌的变化具有重要意义。为探明三峡水库蓄水后水沙条件改变对下游城陵矶-汉口河段(城汉河段)深泓线演变的影响,基于1998~2017年城汉河段实测深泓线高程资料,对比分析了此期间深泓线高程和空间分布模式的变化,及其与水沙条件的关系。结果表明:三峡水库蓄水前深泓线总体上冲淤平衡,蓄水后的2003~2008年间河道深泓线剧烈冲刷下切,2008年后冲刷态势有所放缓,且不同高程深泓点分布的多样性增大;蓄水后深泓线的冲刷下切也导致与之相关的聚集性地貌单元的平均间距由30 km左右大幅缩短为20 km;河道水沙条件对深泓线演变相对贡献率高达88.9%,三峡水库蓄水引起的河道汛期水流冲刷强度增大是引起深泓冲刷下切的最主要原因。

基于BP神经网络法的深泓线最大相对摆幅预测

本文以张南水道下浅区为例,定义了深泓线功能指标——深泓线最大相对摆幅的概念,以来水来沙及河段上下游边界条件为基本因子,建立了基于BP神经网络的河道深泓线最大相对摆幅预报模型。经张南水道下浅区实测资料验证,模型能较准确预测深泓线最大相对摆幅。该模型的建立为河道深泓平面摆动幅度的预报以及河道治理和航道整治等工程实践提供了一种新途径,为有关部门对该航道的管理维护提供了相应的参考依据。

长江深泓区浅覆盖层大悬臂嵌岩钢护筒施工技术

长江深泓区一般由长期冲刷形成,水深流急,覆盖层较薄,在此区域建造高桩承台基础的桥梁较为少见,桩基钢护筒往往需要嵌岩,悬臂大,施工难度大,其沉放效果及定位精度关乎钻孔桩的施工质量。以芜湖长江公路二桥南主墩(Z4墩)桩基施工为工程背景,研究深水、浅覆盖层大悬臂嵌岩钢护筒施工技术,对钢护筒沉放关键技术问题进行分析。工程实施效果表明,钢护筒采用分节分批次、钻机扫孔、二次接高跟进的沉放工艺是合理的,钢护筒沉放完成后倾斜度均小于1/260,顶口平面偏位不超过5cm,满足相应规范要求。

黄河小北干流河段持续淤积期深泓摆动特点及影响因素

黄河小北干流河床横向摆动剧烈,研究其深泓摆动特点及影响因素对认识游荡型河流河床演变规律和河道整治规划具有重要意义.本文基于小北干流河段持续淤积期25个断面汛后实测地形资料,研究了该河段深泓摆动方向和摆动宽度的变化特点,并定量揭示了来水来沙条件、下游侵蚀基准面及河床边界条件对深泓摆动强度的影响作用.研究结果表明:小北干流河段深泓摆动方向具有往复性,摆动宽度沿程差异较大,龙门-庙前河段深泓摆动宽度大于中段和下段;上游前期4a平均含沙量和下游潼关高程的变化是影响小北干流河段持续淤积期深泓摆动强度的关键因子;建立了小北干流河段深泓摆动强度的经验公式并进行验证,用公式得到的计算值与实测值的变化趋势基本吻合.

数值模拟在胥浦塘深泓治理方案探讨中的应用

河道深泓治理是河道整治的一个重要方面。本文通过对大泖港胥浦塘段多次地形测量数据的分析,预测河段深泓发展趋势,根据河势分析提出了短丁坝加潜坝的胥浦塘段深泓治理方案,并使用二维河流数值模型对工程方案进行计算分析,计算结果表明,工程的实施能有效遏制深泓向河道凹岸发展的趋势。

基于.NET API的河道深泓线提取的CAD工具的开发和应用

在多波束测深系统应用于河道水下地形测量中,由于数据量巨大,手工提取深泓线成为了一项艰巨而繁琐的任务。本文提出了在CAD2010平台下,利用VB.NET语言,实现深泓线自动提取的方法。

黑龙江结雅河口段流量对河道水动力特征的影响

黑龙江结雅河口段属于弯曲分汊型河段,水流条件复杂,且属于中俄界河,河势变化关乎国界线的稳定。为探明不同流量对河道水动力特征的影响,采用原位观测法对结雅河汇流比、汊道分流比、水动力轴线、深泓线水位、最大垂向平均流速随流量的变化特征开展研究。结果表明,结雅河的汇流比一般不低于0.3,汇流量对黑龙江干流径流量影响很大;分汊河段,河道流量越小,主槽分流比越大,且不低于0.5;流量越大,主流越偏向于凹岸;卡伦山站流量越大,结雅河口以上河道的水位和流速受到的顶托作用越明显。

长江南京河段八卦洲汊道河道整治工程效果分析与思考

依据历史水文资料,在地形测量、水文测验基础上,从分流比的变化、岸线及深泓变化、横断面变化等几个角度对长江南京河段八卦洲汊道河道整治工程实施效果进行分析,结果显示工程的实施有效维持了左右汊河势格局,抑制了右汊发展,进一步保障了防洪安全,发挥了工程效益,同时根据分析结果思考提出今后长江八卦洲河段及下游河道整治工程应关注的一些问题。

淮河六坊堤段河道演变分析

为分析1971年以来的水文气象变化、人工采砂、河道疏浚等因素对淮河河道的影响情况,选取淮河干流六坊堤河道作为研究对象。基于1951—2020年相关水文站点的实测水文资料,结合淮河干流六坊堤段河道1971—2020年间7个典型年份的实测断面资料,使用深泓分析、断面分析等研究方法,研究河道的平面形态等情况随时间变化的情况,分析该段河道演变。经分析,1971年以来,从河道平面形态看,淮河干流六坊堤段平面河势总体相对稳定;从河道沿程变化看,河道深泓随时间推移降低,断面呈冲刷扩大态势;从年份分布均匀程度看,1979—2005年为近年来河道断面变化最剧烈的年份段,其他年份相对变化平缓;南北汊两条分汊河道相对比,南汊比北汊变化更为明显。

恒定水沙条件下河道交错边滩冲刷规律研究

河道中上游来水来沙条件的变化,将会破坏下游河床的输沙平衡,严重时会导致河岸冲刷,河堤崩塌。为找出河道水流冲刷的规律,本文通过河道边滩水流冲刷模拟试验,对河道交错边滩的冲刷进行了研究。结果表明:深泓线的平面位置变化反映了河床随时间的增加逐渐下移,河床的平均高程逐渐减小,冲刷时间较小时,右岸边滩形成较深沙沟,左岸泥沙淤积,冲刷时间较大时,右岸泥沙淤积,左岸泥沙减小。以上研究可为河道治理提供参考。