三峡工程运用后长江中游河床调整及崩岸特点

三峡工程运用后,因入库沙量减少及上游水库群的拦沙作用,坝下游河段沙量急剧减小,长江中游河道发生沿程冲刷,2002～2015年该河段累计冲刷量已达16亿m~3,同时平滩河槽形态也发生了显著调整。为更好地掌握长江中游的河床调整特点,分析了近期长江中游水沙过程及河床冲淤情况,采用基于河段尺度的平滩河槽形态参数的统计方法,计算了长江中游各河段平均的平滩河槽形态参数;建立了这些参数与前5 a平均汛期水流冲刷强度之间的经验关系,用于反演各河段平滩河槽形态随水沙条件变化的调整过程。此外,三峡工程运用后长江中游局部河段崩岸险情频发,不仅影响河势稳定,同时危及防洪安全,因此还总结了长江中游河道崩岸的时空分布及其特点,提出了水流冲刷强度增加是导致崩岸发生的主要因素。     

近50年来金沙江流域悬移质输沙特性研究

以金沙江流域直门达、屏山等水文站实测资料为依据,采用Manner-Kendall趋势检验、水文统计等方法对金沙江悬移质输沙特性进行了分析。结果显示:金沙江水沙分布具有明显的水沙异源特性,不同区域水沙模数差异较大。1998年前金沙江年径流量和年输沙量无明显趋势性变化,受人类活动影响较小; 1998年后金沙江流域不同区域水沙变化差异明显,金沙江上游年输沙量呈增加趋势,金沙江中、下游呈减沙趋势,特别是进入21世纪后,减沙趋势更加明显。径流变化等自然因素、水利工程拦沙和水土流失治理等人工因素是主要原因。经估算,1998-2015年金沙江年均减沙9 957万t,其中径流变化贡献率占18. 9%,人类活动因素贡献率占81. 1%。     

三峡水库库区支流磨刀溪河口泥沙淤积特性及成因研究

三峡水库库区支流众多,水库蓄水后大部分支流河口段淤积明显,少数形成类似拦门沙的淤积体,对水库库容及支流航运会造成一定影响。以磨刀溪为例,分析其河口泥沙淤积特性及成因。结果表明,2006-2011年磨刀溪河口段约10 km范围内河床淤积泥沙247万m~3,2002-2015年河口段深泓平均抬高7 m以上,口门断面最大抬高约14.4 m,淤积幅度大于干流河段。2002-2011年磨刀溪河口段淤积的泥沙以干流倒灌来沙为主,支流来沙占淤积量的比例不超过32%;随着干支流来沙量减少,其河口泥沙淤积将趋缓。     

岷江流域水沙变化特性分析

岷江是长江主要支流之一,流域面积13.6万km2,位于四川盆地腹部区的西部边缘,发源于四川和甘肃接壤的岷山南麓,分东、西两源,东源出自弓嘎岭,西源出自朗加岭,汇流于松潘红桥关,干流自北向南流经四川省中部的茂县、汶川、都江堰,进入成都平原后河道分汊,在乐山纳支流大渡河、青衣江后于宜宾市汇入长江.岷江近年来沙量大幅减少.以实测水文资料为基础,对岷江流域来水来沙变化特点及其变化原因进行了初步分析.结果表明:1990年前与1991～2003年相比,水沙年内分配和来水量变化不大,而沙量减幅达32.5%,其主要原因是受水利工程拦沙作用的影响.     

三峡水库蓄水以来进出库水沙特性分析

三峡水库于2003年6月1日开始蓄水,开始发挥防洪、发电、航运等综合效益.根据水文泥沙观测资料,对三峡水库进出库水沙特性进行了较为系统的分析.结果表明,1991～2005年与1990年前相比,长江上游水量变化不大,但输沙量减少明显,长江寸滩站和嘉陵江北碚站年均输沙量减少约32%和75%;与多年均值相比,2003～2005年三峡水库入库沙量减少43%～63%,三峡库区淤积泥沙3.77亿t,水库排沙比为40%;受三峡水库拦沙作用影响,坝下游输沙量减少幅度较大,含沙量明显变小,悬沙颗粒有所变粗.     

荆江三口分流分沙变化研究

荆江三口是联系长江与洞庭湖的纽带,其分流分沙的变化反映了江湖水沙的变化.本文通过实测资料分析了近年来荆江与洞庭湖水沙输移变化规律及其变化原因;采用一维河网数学模型定量给出各因素对三口分流变化的影响.结果表明,受自然因素和人为因素的影响,荆江-洞庭湖江湖水沙输移有了较大调整变化,主要表现为三口分流分沙大幅度减小,干流水沙输移增加;江湖关系变化的主要因素是三口分流道的淤积萎缩和荆江裁弯.这些变化将影响整个长江中游防洪形势,且随三峡工程运行作进一步调整.     

基于BP神经网络的河道断面变形预测模型

采用“试错法”，以及通过建立网络训练学习过程与网络特征参数之间的反馈机制，对BP神经网络隐含层单元数和特征参数进行优化选择。在此基础上，以河段水沙条件、水流主流位置及河道边界条件为输入向量，河道断面高程或冲淤变形为输出向量，建立了基于BP神经网络的河道断面变形预测模型。经长江中游马家咀河段实测资料验证，模型能准确模拟和预测该河段各断面的冲淤变化过程。     

河道线变形神经网络预测模型研究

以长江下荆江河段较为典型的石首弯道为研究对象，研究建立了一种基于BP神经网络的河道岸线变形预测模型。计算表明，该模型能较为准确地模拟预测石首弯道进出口段典型断面岸线变化。模拟精度较高，便于应用。     

长江韦源口河段团林崩岸险情抢护及治理措施

2016年汛期长江发生大洪水,长江中游韦源口河段左岸黄冈长江干堤茅山堤团林段发生崩岸险情,经现场紧急抢险,情况得到有效控制。对险情发生的原因进行了分析,介绍了具体的抢险措施,并就此次险情的后续整治和韦源口其他相关河段河道治理措施进行了研究。针对茅山堤团林段的河势情况,提出了今后该河段治理时,应开展水文、水下地形测验,对岸坡的稳定性进行评价,必要时对险情段抛石加固和对上、下游受回流影响段进行新护,适当平整险情附近段岸线,严禁崩岸附近河段非法采砂;对其他河段现有护岸工程进行加固和延护,稳定现有河势和主流位置,整治牯牛沙水道,改善航道条件等治理措施。其成果可供规划设计单位或管理部门参考。     

三峡工程蓄水运用后长江中游河道演变初步研究

三峡工程是长江流域治理开发的关键性工程。本文在分析三峡工程蓄水运用以来坝下游水沙特性变化的基础上,采用长江中游宜昌至湖口多年的实测地形资料,对建库前后该河段的泥沙冲淤变化及河势演变特点进行了深入的探讨。研究表明:三峡工程蓄水运用以来,坝下游输沙量大幅减小,荆江三口分流分沙特性尚未发生明显变化,长江与洞庭湖的关系进一步调整;坝下游河势总体稳定,但河床冲刷强度加剧,并由蓄水前的冲槽淤滩转变为滩槽均冲。宜昌至枝城河段河床纵向冲刷明显、洲滩面积萎缩、床沙明显粗化;荆江河床冲刷下切,河床形态逐渐向窄深形式发展;城陵矶至湖口河段部分弯道段主泓横向摆动、凹岸崩塌,分汊段主泓摆动不定,滩槽冲淤交替仍较为频繁。