无序采砂对长江荆江河段关洲汊道形态的影响

近年来,荆江河段,尤其是上荆江发生了较大规模的无序采砂问题,给河道变形及河势稳定带来了不利影响。以长江荆江关洲汊道段无序采砂为例,利用河道原型观测资料,分析了关洲汊道段河道形态的变化。采用平面二维水动力学数学模型模拟汊道的分流量及分流比,研究采砂后汊道主支汊易位的临界流量。利用河道及水文测验的实测资料,分析研究采砂对上游河道及枝城水文站水位的影响。分析结果显示,大规模无序采砂对关洲汊道的形态及分流格局产生影响,给上游河道带来一定影响,在河道整治及航道工程维护后,该河段若无大规模采砂发生,汊道格局将维持相对稳定,主支汊易位的临界流量维持在15000~16000 m3/s。

三峡水库蓄水后关洲水道河床演变特征及航道条件变化

三峡水库蓄水运用后,下游河段发生河流再造床过程,河床进行冲淤调整。基于关洲水道三峡蓄水后2003—2013年原型观测资料,分析蓄水后该水道河床的冲淤变化情况。结果表明:该水道在三峡蓄水后总体处于冲刷态势,尤以左汊冲刷明显,这对该水道两汊分流产生较大影响,进而影响主航道条件,同时进一步恶化下游芦家河水道进口航道条件。在此基础上,对本水道航道条件变化趋势进行预测,认为目前比较优良的航道条件在自然作用下存在恶化的可能,为本水道航道治理思路的形成和工程设计提供参考。

三峡水库蓄水以来关洲汊道形态调整效应的数值模拟

为明晰三峡水库蓄水后关洲汊道形态调整对航道条件的影响,采用平面二维水流数学模型,研究了关洲汊道地形变化与水流运动特征及枯水位的关系。结果表明:关洲汊道左汊冲刷发展引起分流比调整,减弱了其对枯水位的控制作用,下游河道冲刷引起的水位降幅向上游传递作用增强;关洲汊道左汊冲刷还导致其下游芦家河汊道进口断面流速左减右增,增加了鸳鸯港边滩淤积及芦家河石泓的冲刷动力条件,不利于芦家河水道航道条件。为了维护上游枯水位的稳定并保证下游浅滩冲刷动力,应对关洲汊道进行守护,对分流比进行控制。