滩势转移法在澜沧江急浅滩整治中的应用

急浅滩是山区河流常见的滩险类型,常规整治方法难以奏效,为此提出滩势转移的整治方法。该方法将原急滩滩势转移为新滩,形成缓流区等供船舶上行的滩段,旨在整体达到通航条件。应用河工模型试验研究手段,以澜沧江曼厅大沙坝河段的无名洲急浅滩为例,分析滩险特性和成因,指出扩大泄水断面法等常规整治方法难以整治的根由,阐明滩势转移法的基本思路、工程布置以及整治效果的分析方法,得出滩势转移法的适用条件和范围。滩势转移法适用于滩间关联性较强、常规整治方法影响大的滩群整治中,原滩整治后消滩指数X_(F)不宜过低,以0.8~1.0为宜;新滩需要较强的束水作用,但形成的急滩碍航区不能过宽,需留有上滩适航区。

长江口横沙地区演化过程及保护利用思考

长江口横沙地区的保护和利用一直是近年来的热门话题。本文对横沙岛、横沙新洲的成陆过程以及浅滩的近期演化特征进行了总结和回顾,基于国家战略和前人的利用设想,提出了横沙地区目前面临的灾害和未来利用需要论证的制约因素。横沙岛于1958年定界成陆,横沙新洲(东滩)在历史大洪水切割以及航道工程和促淤圈围等作用下于2021年成陆,横沙浅滩目前“长高不长大”,处于萎缩性演化态势。文章基于“长江大保护”国家战略,总结了前人提出的一些利用设想,认为需要综合研判横沙地区的保护利用模式。目前横沙地区主要面临流域输沙偏低和海平面上升带来的浅滩侵蚀问题,建议结合固沙保滩工程利用周围航道的疏浚土资源,未来利用也需要深入研究横沙地区生态保护、基底稳定、航道冲淤、盐水入侵以及极端气候等承载力问题。

长江口横沙浅滩冲淤演变特征分析

横沙浅滩作为长江口前沿滩涂湿地的重要组成部分,是“上海市长远发展战略空间”的预留区,掌握其滩涂演变规律对该地区的资源保护及合理开发具有重要的参考价值。基于2005—2021年长江口实测水下地形数据,定量分析研究了横沙浅滩地形演变过程,及其对周边河口工程建设和水沙条件变化的响应。研究结果表明:横沙浅滩近年来整体呈现“长高长不大”的演化格局,中、东部区域明显淤高,沙体向海延伸与河口泥沙滞流点的向外海移动关系紧密。流域输沙量锐减是横沙浅滩滞涨的重要原因,滩面北沿和深水航道北侧冲刷明显,造成N23堤顶冲坑的扩大与滩面潮水沟的贯通。深水航道工程与横沙东滩促淤圈围工程的建设是潮水沟与N23堤顶冲坑迅速发育的主要原因。

长江上游叉鱼碛滩航道特性及维护对策

叉鱼碛为长江上游过渡段浅滩,位于泸州境内,属于天然河段。2013年向家坝水电站完成蓄水,2015年长江上游航道最小维护水深从2.7 m提高至2.9 m。2016年禁采前由于人为无序的挖砂采石对上游诸多滩段造成较大的破坏,枯水期水流分散,冲刷能力减弱。在诸多背景下,长江上游诸多碍航滩段枯水期航道畅通面临较大的挑战,叉鱼碛滩段为其中的一个代表。根据实测资料分析向家坝水电站蓄水前后水沙条件的变化,对滩段近年来的演变规律进行总结,并且根据近年航道维护疏浚实施情况、疏浚效果以及相关问题,对滩段的航道维护对策进行分析,为滩段养护疏浚的设计、施工提出相关建议以及加抛整治建筑物的治理方案,可为航道维护及航道治理提供技术支撑。

扬子浅滩MIS6阶段沉积物流体包裹体特征及物源分析

为探究东海扬子浅滩晚更新世沉积物的来源,对该区域的YZ05钻孔MIS6阶段沉积物中的石英流体包裹体进行了岩相学分析,并与长江干流表层沉积物中的流体包裹体进行对比研究。结果显示,YZ05钻孔晚更新世沉积物中单位体积(0.001 mm3)石英颗粒的包裹体数量在17~47个之间,个体大小多为2~5μm,以孤立分布为主。其中次生包裹体数量较多,约占包裹体总数的88%~96%,原生包裹体以椭圆或四边形居多,室温下多为富液相,气液比大多为10%~30%。研究区及现代长江干流表层沉积物中的流体包裹体形态较为一致。此外,研究还发现了颈缩形态的包裹体及气液比大于80%的富气相原生包裹体,此类包裹体在长江上游石鼓地区较为常见。因此,可以推测晚更新世时(至少在47 ka BP),长江上游物质已经到达扬子浅滩西南海域。

长江口拦门沙段滩涂形态调整及冲淤响应机制

为研究长江口拦门沙段重要滩涂对水沙条件改变及人类活动的响应机制,以横沙浅滩、九段沙及南汇东滩为例,分析了拦门沙段重要滩涂的平面形态调整特点及其对环境因素变化的响应过程,并建立了代表滩涂面积与汛期水沙条件间的经验关系。结果表明,横沙浅滩、九段沙及南汇东滩近年来滩涂平面形态呈萎缩态势、沙尾总体滞涨,且横沙浅滩及九段沙有不同程度的串沟发育现象;横沙浅滩面积与前7年平均的汛期水流冲刷强度具有良好的幂函数关系,反映了浅滩面积随水沙条件变化的滞后响应过程;河口治理工程对滩涂局部的守护能较快抑制水沙条件改变所引起的冲刷,但其对周边区域可能产生缓慢、长期的累积影响。

长江口新河势下横沙浅滩发展分析

从长江口新河势的基本特征出发,按时间线阐述新河势下横沙浅滩侵蚀作用的发展过程,并预测未来趋势。基于自然和人工等2个因素分析侵蚀的成因,以期为后期固沙保滩、航道整治等工程的方案设计提供理论依据。

汛期反枯水情下长江上游航道养护对策

采用实测资料分析了长江上游近年的水沙条件变化,认为2022年汛期反枯水情将给航道养护工作带来不利影响。通过总结近年的航道养护疏浚实践,提出了长江上游航道养护疏浚工作主要存在重点浅滩不利演变趋势加剧、碍航浅滩数量增加、碍航时间和维护疏浚时机高度集中、疏浚组织难度大等问题。为应对可能出现的不利水文条件下多水道集中出浅问题,提出加强中长期水情预测预报、对重点浅滩进行精准设计、采取将航道养护疏浚和整治建筑物维修相结合的综合养护方式,可为航道养护和航道治理提供参考。

长江口横沙浅滩演变及水沙变化特征研究

近年来,随着长江流域上游来沙的锐减,长江口滩涂面临着侵蚀的风险。为探讨河口滩涂在人类活动和自然环境影响下的冲淤演变规律及水沙变化特征,以横沙浅滩为例,采用实测资料与数学模型相结合的方式进行了系统研究。实测资料分析表明:1998~2010年,横沙浅滩淤积较为明显,2010~2019年,浅滩呈微冲趋势,其中-5 m以浅沙体体积在2010年达到最大,-2 m以浅沙体体积在2015年达到最大,说明近年来横沙浅滩出现了侵蚀现象。数学模型模拟结果表明,浅滩内水动力和含沙量均呈持续减小趋势。鉴于长江口来沙持续减小,横沙浅滩可能进一步发生侵蚀,未来需加强对流域来沙变化引起河口滩涂资源变化的关注,并考虑相应的补偿措施。

长江口九段沙近期冲淤演变及对湿地自然保护区的影响

基于1998—2021年长江口系列水下地形资料,分析了九段沙近期冲淤演变情况及其对湿地自然保护区的影响。结果表明:近期,九段沙呈长“高”不长“大”、北侧受工程守护稳定淤涨、南侧局部冲淤变化显著的演变特征;长江口深水航道治理工程南导堤使江亚南沙头部和九段沙北边界得以稳定,促进了江亚南沙、九段沙高滩的淤涨;南槽航道治理一期工程促使江亚南沙上部窜沟由冲转淤,增强了江亚南沙稳定性;流域减沙和周边涉水工程引起九段沙南沿及尾部低滩冲刷,减少了九段沙保护区的湿地面积,破坏了九段沙湿地的完整性和稳定性。未来,流域来沙可能继续维持较低水平,九段沙南沿及尾部面临进一步冲蚀的风险,亟需研究守护九段沙保护区湿地的工程措施。

长江中下游整治线宽度确定方法研究

在总结分析现有整治线宽度确定模式的基础上,根据长江中下游碍航浅滩冲淤特点及不同类型浅滩整治前后断面输沙关系,提出了适应不同类型浅滩整治的局部输沙模式及平衡系数确定公式,建立了能够适用于束窄河宽和调整断面水沙分配等不同形式建筑物整治线宽度确定的统一公式。

长江口九段沙现代潮滩沉积特征

根据2003年对长江河口九段沙潮间带和潮上带的现场调查和室内对沉积构造、粒度分布、矿物组成、沉积速率等的分析,对九段沙现代潮滩的沉积特征进行了研究。研究表明九段沙潮间带以小型交错层理为主,波痕发育,粒度主要为细砂至粗粉砂;潮上带主要为水平层理,粒度主要为中细粉砂。潮间带和潮上带的沉积矿物组成非常接近。沉积速率以潮间带低而潮上带高为特点。

河床地区地气测量找隐伏断裂

在四川省石亭江地区隐伏断裂构造的地面解译过程中,当地特殊的河床、河滩地貌限制了常规物化探方法的应用。而通过积累式地气测量成功获取了当地隐伏断裂的位置和宽度信息。不仅验证了遥感解译对隐伏断裂预测的可靠性,还给出了更精确的定位信息,为当地地热资源勘查提供了重要帮助。在河床、河滩地区,积累式地气采样克服了常规物化探方法的局限性,表现出较好的环境适应性和实用性。

侵占滩涂对“葫芦”河段的行洪影响

针对概化的"葫芦"区河段,采用概化非恒定流,模拟了不同规模"葫芦"区的河道行洪情况,探究了"葫芦"河段滩区规模对其河道行洪影响。模拟结果表明:(1)"葫芦"区对其进(出)口起到引流减阻作用(坦化作用),对河道起到明显调蓄作用,河道拓宽比为0.30时效果最为显著;(2)"葫芦"区滩区分流能力随着河道拓展宽度的增加而增强,沿程先增大后减小,且随着流量增加滩区分流比最大值断面向下游推移。总体来看,涨水时,滩区分流比减小;落水时,滩区分流比增加,且较断面流量过程有一定相位延迟;(3)河道拓宽比0.30可作为一般河道"葫芦"区保留宽度的下限,河道"葫芦"区的实际保留宽度需视情况具体分析。

黄河三角洲外来入侵物种米草对滩涂底栖动物的影响

2005年5、8、10月份对黄河三角洲的无棣岔尖、东营市五号桩、小清河口米草分布区与对照区底栖动物作了调查,并与1980年同期历史调查资料相比较,结果表明:米草分布已导致调查区底栖动物群落组成和结构变化,经济贝类无分布,代之以小型螺类为优势种;但米草分布区底栖动物平均密度、生物量高于对照区,米草入侵排斥了大型底栖动物,降低了密度和生物量,而有利于小型螺类的分布。

基于GIS的长江河口没冒沙动态演变及稳定性分析

根据该海区近百年来各个时期海图资料,运用Mapinfo软件分析没冒沙的形成及形成后的演变过程。结果表明:没冒沙的形成和发育经历了局部边滩冲刷、边滩沙嘴发育和沙脊形成三个阶段;无论是其横断面变化,还是平面变化,均反映了其沙头部位冲刷下移(但其移动距离不大);近半个世纪来,沙体中轴位置在稳定强劲的涨落潮流作用下呈现出西北-东南走向,位置基本不变,形态变化不大,其冲淤量在1959年后变化很小,0 m沙体变化基本不变,-2 m沙体略有冲刷,冲刷量为0.07×106m3/a,反映出没冒沙稳定性比较好。

闽江竹岐至侯官河段河床演变规律与整治初探

近年来 ,竹岐至侯官河段冲淤变化快 ,局部河段流态恶化 ,时有船舶搁浅 ,甚至出现翻船事故 ,航道整治迫在眉睫 .本文根据大量实测的水文、泥沙和地形资料 ,分析该河段近年来的演变规律和影响因素 ,发现受水电站泄水、采沙和特殊水文年水文动力因素等综合影响 ,该河段总体演变趋势是冲刷 ,但浅滩淤积 ,且整治建筑物对河床冲淤有较大影响 .在此基础上 ,从水流动力基本理论出发 ,用二维数值模拟方法 ,进一步研究整治建筑物对流场的影响 ,揭示了局部河段流态恶化的原因 ,提出修建N1 8坝束水归槽 ,修建S1 5坝调整局部河段流场改善流态的整治方案 .模拟计算表明 ,这一措施效果良好 .

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。

澜沧江绣花滩群整治试验研究

在分析澜沧江绣花滩群中各种滩险滩性的基础上,同时考虑滩群中各滩险的滩性迥异、成因复杂以及之间的相互影响、相互制约的关系,整治工程方案布置以“顺应河势、因势利导、中水控制、低水整治、统筹兼顾”为主要原则,对澜沧江绣花滩群整治工程进行了河工模型试验研究,提出的整治措施已被实际工程采纳。

莱州湾泥沙资源利用与国土综合整治

对莱州湾的沉积环境演变趋势、泥沙资源及其沉积地貌形态进行了研究。结果表明 ,莱州湾泥沙资源主要包括黄河口沙嘴和莱州浅滩两部分 ,分别来源于黄河和山东半岛西北部河流输沙。北北西向的莱州浅滩相对高度达 8m～ 1 0m ,浅滩 -2m等深线以上部分同刁龙嘴共同构成长达 2 4km的堆积岬角 ,呈北西向伸入莱州湾中部 -1 0m～ -1 2m海域。随着黄河口沙嘴的不断向海延伸 ,预计 2 0 3 6年时黄河口沙嘴东南端 -2m等深线至莱州浅滩西北端 -2m等深线之间的距离将只有 1 4km ,2 0 5 6年时将进一步缩小为5km ,莱州湾内侧、外侧之间的连通性将大大减弱 ,内侧部分将变成一个大型泻湖 ,水动力条件将发生深刻变化。在此基础上 ,提出应当根据莱州湾内侧的泻湖化趋势 ,充分利用莱州湾泥沙资源 ,修建连接黄河口沙嘴和刁龙嘴的莱州湾跨海通道 ,其一期工程为修建莱州浅滩人工半岛。同时 ,对莱州湾跨海通道的效益、技术可行性、负面效应及黄河断流的影响等问题进行了研究。