长江下游崩岸段动力分区特征与地貌适应机制

近年来长江下游潮区界上移、涉水工程建设增多,河道崩岸灾害强度增大。前人通过现场观测、物理模型、数值模拟发现崩岸段存在强烈竖轴回流,但未探讨滩槽交互带水动力分区特征及地貌的微观适应机制。本文基于频繁窝崩岸段多普勒声学流速剖面仪(ADCP)、多波束测深系统获得的高分辨率动力、地貌同步观测数据,结合以往高分辨水下地形资料,研究发现:滩槽交互带流速、流向具有显著分区特性,根据纵向流速u及其与横向流速v的比值|u/v|,即回流强度α,自槽向岸分为主流区(α<1,u>0)、掺混区(α≥1)和贴岸回流区(α<1,u≤0);主流区发育大中型沙波、冲刷槽、冲刷坑,掺混区发育堆积体、小型沙波,回流区发育有窝脊、小型沙波;主流区主流顶冲、回流区回流侧蚀是冲刷地貌发育、崩岸拓展的主要动力,掺混区近主流区一侧的高流速梯度产生冲刷地貌、其余部分低流速使泥沙落淤形成堆积体。本文可为崩岸灾害整治和近岸工程设计监测提供重要参考。