长江中下游马当河段和东流水道演变关联性特征探讨

河道具有能够传递上游河势调整至下游河段的性能被称为关联性河段。利用马当水道和东流水道的实测水文地形资料,分析了各汊道的自然演变情况,并通过建立马当-东流河段的二维水动力模型,在验证的基础上,从上游河势变化和公式定量计算的角度,探讨了马当河段和东流水道的演变关联性。结果表面:马当河段的演变趋势是南兴北衰,而东流水道演变却呈交替性变化,马当水道河势调整没有向下游东流水道传递;通过疏浚、筑坝等手段改变马当圆水道分流比,对东流水道影响微小,东流水道的汊道演变由水道自身水沙运动规律所导致;马当河段与东流水道之间顺直微弯段的水流摆动力与边界约束力的比值始终小于1,顺直微弯段能有效约束水流动力轴线的摆动。

节点对长江下游马当河段汊道演变影响的研究

节点广泛存在于分汉河段,对汊道的影响至关重要,研究节点对汊道演变的影响,对指导河道治理具有重要意义.长江下游马当河段为典型的微弯分汊河型,先后有骨牌洲、棉外洲、瓜子号洲等将河段多级分汊,依次有小孤山、彭郎矶、马当嘴、马当矶等山体形成控制节点.建立了马当河段二维水沙数学模型,在验证的基础上,从水流及河床冲淤变化的角度,结合河床演变,探索各个汊道分流比调整后对上下游河段的影响,分析了节点在汊道演变中的控制作用.研究结果表明：经过小孤山-彭郎矶节点的控制,马当河段进口边界条件较为稳定,上游河势发生较大变化时,马当河段河势变化微小;经过马当矶-马当嘴节点的控制,棉外洲左右槽分流比变化为23.3％～58.1％时,对节点下游主流和河床冲淤的影响主要集中在2～2.5 km以内,影响范围有限.通过采用数学模型和河床演变分析相结合的方法,探索汉道之间演变的相互影响,分析节点的控制作用,为河道治理提供指导意见.

马当南水道滩槽演变对三峡工程水沙过程调节的响应

三峡工程改变了坝下游来水来沙过程,引起水沙过程年内分配变化.河道演变不仅受年际水沙总量变化的影响,还与年内水沙过程密切相关.以长江下游马当南水道为研究对象,通过还原三峡工程调节前后水沙分配过程,采用二维水沙数学模型,计算分析了分汊河段滩槽演变对水沙过程调节的响应.结果表明:(1)棉外洲左槽"涨淤落冲"、右槽"涨冲落淤"的规律不发生变化.(2)经过2010年大水大沙年,棉外洲左槽冲淤性质发生变化,由调节前的淤积改变为冲刷;在2011年小水小沙年,冲刷速率增加.(3)揭示了该水道航道条件向不利趋势发展的机理,即三峡工程水沙调节加速了棉外洲左槽发展、右槽萎缩的演变态势.研究成果对认识河道演变机理、正确采取应对措施具有重要的理论和实践意义,可供类似水道治理借鉴参考.