长江中游武汉河段江心洲的差异化冲刷规律

近20 a长江中游分汊河段的江心洲经历了冲刷并发生蚀退,但对微弯河段和顺直河段的江心洲差异化冲刷尚未有清晰认识。选取长江中游武汉河段的白沙洲和天兴洲作为研究对象,采用遥感影像、水文资料及野外调查,分析了白沙洲与天兴洲形态变化及差异化冲刷的原因。结果表明:1989—2020年,白沙洲洲体萎缩将近43.83%,天兴洲洲头浅滩变化较大,整体出露面积相对稳定;白沙洲与天兴洲的归一化植被指数(NDVI)整体较小,洲体植被覆盖空间差异性减小;这2个江心洲枯水期出露面积的变化主要体现在洲头浅滩;位于顺直河段的白沙洲洲头及侧向洲体遭遇冲刷,左侧洲体出现窝崩现象,其主要原因是白沙洲大桥桥墩的壅水与阻流作用;位于微弯河段的天兴洲自三峡工程蓄水后洲头遭受冲刷,2004年洲头守护工程实施和人工抛石有效地抑制了冲刷并实现了促淤作用。因此,江心洲的冲刷差异性主要体现在河段形态、主支汊相对位置和有无守护工程。

长江中游典型顺直分汊河段冲刷调整的特性与机理

与单一分汊河段相比,连续分汊河段的上游和下游汊道段相互影响,主支汊冲刷调整更加复杂。基于实测资料分析了长江中游武汉河段白沙洲-潜洲连续顺直分汊段冲刷调整的特性与机理。分析结果表明:三峡水库蓄水后两汊道河段的主支汊深泓纵剖面均冲刷下降,断面向窄深发展,江心洲的洲体冲刷萎缩;白沙洲主汊冲刷快于支汊。潜洲支汊冲刷快于主汊,支汊分流比增加。两汊道段的相关性导致白沙洲主汊深泓的右摆增强了潜洲支汊的分流比和冲刷动力,减小了潜洲主汊的分流比和冲刷动力,同时潜洲支汊河床的抗冲性弱于主汊,白沙洲主汊的抗冲性弱于支汊,两方面因素共同导致了两汊道段主支汊不同的冲刷发展过程。

长江口岸直水道鳗鱼沙浅滩成因分析

鳗鱼沙浅滩位于长江下游口岸直水道,属顺直宽浅水下分汊型沙质浅滩,是长江下游深水航道主要的碍航浅滩之一.根据河道实测水文、地形资料,分析浅滩段近期河床演变特征,并结合深水航道的建设规划,分析了浅滩碍航特性及其成因.分析研究认为:顺直宽浅的河道属性使鳗鱼沙心滩和左、右深槽不稳定,河床发生大幅度冲淤变化;顺直段滩槽的大幅度冲淤变化是鳗鱼沙浅滩形成的主要原因,而河床边界条件引起的水流运动特征是浅滩形成的重要影响因素.

长江中游典型浅滩演变与整治研究

根据浅滩的形成条件及演变特征 ,长江中游浅滩可分为分汊段浅滩、顺直 (微弯 )过渡段浅滩和弯道复杂浅滩三类 ,分析了这三类浅滩的成因及演变规律。简述了荆江裁弯及葛洲坝水利枢纽的运用对重点浅滩航道的影响 。

长江口岸直水道鳗鱼沙心滩头部守护工程局部冲刷水槽概化试验研究——Ⅰ.水槽概化与护滩建筑物模拟设计

为维持长江口岸直水道下段目前较为有利的滩槽格局和较好的航道条件,在口岸直水道的鳗鱼沙心滩头部进行护滩守护工程,需要研究守护工程周边的最大冲刷深度,以确定边缘压石宽度与重点防护部位,给设计提供技术依据。在分析口岸直水道水流运动特性与泥沙组成特点的基础上,进行了概化水槽的模型设计,提出了采用"流带法"确定水槽边界,确定了最强水流动力、每年可能出现的最大流量、经常出现的流量等试验水力条件。对砂肋软体排、混凝土联锁块软体排、D型系混凝土块排,以及抛石压载等护滩建筑物的模拟进行了设计,为护滩带周边局部冲刷变形试验奠定了基础。

长江口岸直水道鳗鱼沙心滩头部守护工程局部冲刷水槽概化试验研究——Ⅱ:局部冲刷试验研究

长江口岸直水道下段鳗鱼沙心滩头部护滩守护工程长达2.2 km,宽为0.58 km,采用缩小的完整护滩与两侧局部护滩进行试验,得到不同水流条件下护滩工程的冲刷坑深度与位置。研究了护滩工程边沿有无压载与排体抛石压载不同间距的影响,提出了边缘压石加宽与重点防护部位,为设计提供了技术依据,并为相关研究与设计提供参考。

长江口岸直水道鳗鱼沙心滩头部守护工程局部冲刷系列水槽试验研究

为维持长江口岸直水道下段目前较为有利的滩槽格局,将在鳗鱼沙心滩头部建造护滩守护工程,需要研究守护工程周边的最大冲刷深度,以确定边缘压石宽度与重点防护部位。采用1∶100与1∶200的系列水槽试验研究护滩工程周围的局部冲刷深度,试验结果表明:局部可能最大冲深6.0 m左右,结果可应用于工程设计。

弯曲冰块在顺直河段中的输移条件

针对弯曲冰块在顺直河段中的输移条件,以春季封冻河道的冰盖破裂机理为基础,根据水动力学、热力学、固体力学及气象水文等学科理论,综合考虑水力、热力、河势及地貌特征等影响因素,引入顺直河道固体边壁的约束条件,建立力学分析模型,进而提出了弯曲冰块在顺直河道中输移所需最小流量即临界流量的判别准则,并对其适用性及相关参数进行了研究分析。应用黄河河曲段的原型观测资料对该准则及相关参数进行了率定及验证,结果表明提出的针对弯曲冰块在顺直河段输移的临界流量计算值与实测值较为接近,可以认为该输移判别准则能够较好地用于判别弯曲冰块在顺直河段中的输移情况。此外,根据实测资料提出了反映热力消融对冰盖体厚度减小、强度降低等的综合系数表达式,可用于没有开河历史观测资料河道的冰情研究。

长江下游口岸直水道河床演变和碍航成因分析

依据河道实测水文、地形资料对长江下游口岸直水道的河床演变、碍航特性和成因等进行了深入分析,初步提出了本河段航道治理的基本思路。分析表明:口岸直水道河势总体稳定;落成洲左汊主流右摆,洲头及其左缘持续冲刷,枯水河床展宽,浅区过渡段冲刷不力,航道条件向不利方向转化;鳗鱼沙心滩在不同水文年冲淤频繁,但受上游来沙减少的影响,总体上滩体冲刷萎缩,导致右汊航道条件变差,泰州大桥的兴建又使鳗鱼沙河段航道条件更趋复杂。航道治理的基本思路应在稳定落成洲头部和鳗鱼沙心滩的守护工程的基础上,以丁、潜坝配合守护工程适当增加浅区的冲刷能力。

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。

长顺直河段边滩冲淤对新洲—九江河段航道的影响及治理

针对新洲—九江河段顺直段边滩频繁冲淤对航道的影响和治理问题,通过实测资料分析,探讨边滩冲淤与河段浅区航道条件之间的关系。结果表明河段浅滩航道条件与顺直段边滩冲淤有直接关系:边滩完整、位置偏上时,航道条件较好;反之,则较差。基于此提出增强滩体控制力度、限制沿岸槽发展、适当增加浅区冲刷的河段6m航道治理思路和治理措施。

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。

黄河下游河道整治工程布局直河段河长探讨

小浪底水库运用后,黄河下游的来水条件发生变化,游荡型河段河势呈现出许多新的特点,部分河段主流流路与规划流路出入较大,河道整治工程送溜能力不足的现象十分明显。在理论探讨直河段河长的基础上,通过对黄河下游多年直河段河长的统计分析,探讨了直河段河长的变化规律,并提出了不同控制几率下直河段河长建议值。

长江下游口岸直水道落成洲守护工程平面方案优化

口岸直水道是长江南京以下12.5 m深水航道上延的必经之路,其上段落成洲守护工程的实施将为本水道总体治理方案的实施奠定基础。在综合河段河床演变特点和方案效果的基础上,利用物模、数模、局部概化三维物模试验对工程方案平面布置进行了优化并形成了优化推荐方案。研究表明,优化推荐方案的实施,将有利于维持口岸直水道上段目前相对较为有利的滩槽格局,抑制落成洲洲头和右汊发展的不利变化趋势。工程能够达到本期守护工程目标,局部冲刷较小,与后期方案衔接较好。并且在其基础上实施的12.5 m深水航道治理总体方案对口岸直水道航道条件改善明显。工程平面优化方案合理,可为落成洲守护工程设计提供参考。工程实施2年来的效果分析表明:本工程很好地守护了落成洲洲头,遏制了落成洲多年来冲刷后退的不利趋势。

长江中游界牌河段航道整治工程及效果分析

界牌河段位于长江中游,河床演变复杂,洲滩变化剧烈。在总结该河段演变规律的基础上,开展了航道整治工程。结合已建工程,综合分析河道近期变化特点,进行整治效果分析。分析结果表明,整治工程抑制了航道条件不利变化趋势,使过渡段低滩滩形基本稳定、位置得到控制,为本河段后续治理工程奠定了良好的基础,也取得了长顺直河段治理的经验。

变电站电动GW16型刀闸合闸不到位故障分析及处理

为了解决电动GW16垂直单臂伸缩型刀闸合闸不到位但可以分闸的问题,通过阐述电动GW16垂直单臂伸缩型刀闸主闸刀的基本结构原理,分析其合闸不到位的故障现象和原因,给出了故障处理措施。在此基础上,针对电动GW16垂直单臂伸缩型刀闸拐臂轻微弯曲等合不直问题,用CAD软件设计并研制出一套修正辅助专用工具,并通过试验验证了工具修正方法的有效性,旨在为相关专业技术人员提供参考。

长江中游典型顺直河段交错边滩复归性演变机理

顺直河段交错边滩受水动力条件、来水来沙情况、边界条件、滩槽分布及其相互作用的影响,使得其演变趋势较为复杂.本文以长江中游典型顺直河段——界牌河段为例,在阐述了河段形态特征和河道水文泥沙特征的基础上,分析了顺直河段交错边滩的演变特点及机理.在此基础上,结合该河段交错边滩复归性演变规律,分析了三峡工程蓄水前后来水来沙变化,人类河段治理工程等对交错边滩复归性演变周期的影响,研究了交错边滩的演变趋势.结果表明,界牌河段交错边滩的复归性演变规律仍将延续,但演变周期将延长.