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相似文献
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1.
不同含沙量水流对河床形态调整影响的实验研究   总被引:4,自引:0,他引:4       下载免费PDF全文
水沙条件变化后河床形态的调整是河流地貌学中一个极为重要的问题.但国内外学者基于不同的含沙量变化范围得出的结论刚好相反.采用过程响应模型实验方法,研究和验证了河床形态调整对于不同含沙量水流过程的复杂响应现象,从实验的角度部分地修正了Schumm关于水沙条件变化后河床形态调整方向的定性预测关系.  相似文献   

2.
罗优  陈立  许文盛  苏畅 《水科学进展》2011,22(6):807-812
建立反映河床调整幅度的体幅指标K,分析2003~2008年三峡水库下游宜昌—昌门溪河段河床调整幅度的沿程变化。研究发现该河段K与河段净冲刷强度不成正相关,而是与河道宽深比成正相关,当床沙中值粒径小于0.5 mm时,K与床沙中值粒径成负相关。初步分析认为:三峡下游粗颗粒泥沙容易达到输送饱和状态,当水流挟沙力减小时出现落淤,使得宽浅河段局部出现较大淤积,净冲刷强度较小,调整幅度较大;当床沙中值粒径小于0.5 mm时,该河段河床冲刷以悬移质输沙为主,河床组成越细,被冲刷的量越大,河床调整幅度也就越大。结合建库前后不同粒径组悬移质输沙量的沿程变化,对水库下游河床粗化方式进行了讨论。  相似文献   

3.
为研究冲积性河流造床机理,基于能量耗散原理分析河床调整与水沙过程(变异特性)间的关系十分必要。以黄河游荡型河段为例,利用实测资料分析和平面二维水沙数值模拟方法,进行了各种洪水泥沙条件下河流冲淤规律的探讨。研究发现平滩面积、河相系数与径流泥沙特征值间存在的关联性映射出冲积性河流能量关系中的制约机制;不同洪水泥沙过程的河床冲刷强度变化具有阶段性,主槽累积刷槽效应与洪水泥沙过程有密切响应关系;高效输沙的洪水过程通过塑造最适宜的河床断面形态,能实现最佳输沙效率与主槽的最大冲刷。在不同漫滩洪水条件中,综合系数Φ最大时的洪水过程具有最大累积刷槽效应,因此对应流量可作为黄河下游漫滩洪水的调控指标。  相似文献   

4.
基于能量耗散关系的黄河内蒙段河床形态调整分析   总被引:1,自引:0,他引:1  
从河流能量耗散角度研究河床形态调整规律,引入河流功与纵、横向能坡等指标,对50年实测资料进行了研究。黄河内蒙河段受上游水库影响,出现如漫滩洪水减小等水沙过程变化,导致河床宽深比增大,平面活动性增强。在河床形态调整过程中,受水库运用影响的来沙系数与河相系数之间、主槽摆动速率与水沙特征值之间均存在密切联系。分析该河段断面形态变化、平面摆动特性与能量耗散的关系表明:反映河流功的径流量及其过程对河槽过流面积的塑造有直接影响;径流因子与河床形态因子间的相关性受河流能量耗散结构的制约;在研究河段,与来沙系数S/Q有关的河流总功率跟与河段平面摆动速率、月径流离差系数有关的能量分配耗散组合,在不同时期总保持近似制衡关系。  相似文献   

5.
钱塘江河口为强涌潮、高含沙量、河床冲淤剧烈的河口,其盐度输移时空变化受河床冲淤的反馈影响十分显著。建立了考虑河床冲淤变化的一维盐度动床数学模型,耦合求解水沙运动、河床冲淤及盐度输移过程,数值计算方法采用守恒性较好的有限体积法。验证结果表明:河床冲淤对氯度的影响非常显著,动床模型的结果与实测基本吻合,在长历时盐度预报中采用动床模型是必要的。应用该模型分析了钱塘江河口咸水入侵对上游建库、治江缩窄工程等人类活动的响应,探讨了杭州城市供水水源保证率。结果表明,新安江水库、河口治理缩窄工程对改善河口淡水资源利用、保障杭州市供水安全显著;供水保证率要达95%以上,需采取上游水库泄水调度和新建备用水库等措施。  相似文献   

6.
天然河流中一些下切性河流具有独特的河床演变规律,如不规则形式的纵剖面等。通过现场调查、资料统计和GIS分析等方式,探讨了河道自然下切过程中河床演变相关机理及其对河流纵剖面的影响,揭示了其中蕴含的定量规律。分析结果表明,下切性河流系统存在床沙的响应与补偿机制,是河流系统由下切转为平衡的重要动力因素之一。响应调整后深切河段的床沙能消耗更多侵蚀能量,从而维持高比降的陡坡河道。因此,下切深度的沿程分布与一些特殊的纵剖面形态有关。经统计发现,流量与床沙(下垫面条件)是最重要的纵剖面控制性因素,引入量纲一参数可与比降建立良好的线性关系。  相似文献   

7.
黄河下游不同河型河道的水沙效应及演变趋势分析   总被引:3,自引:2,他引:1  
王随继 《沉积学报》2009,27(6):1163-1171
黄河下游沿程出现的辫状河流(游荡型河流)、弯曲河流(弯曲型河流)、顺直河流(顺直微弯型河流)的转化现象引人关注,并有不同方面的专门研究。本研究针对以往研究的不足,通过对不同河型段的水沙演变、断面形态对流量的响应、河道断面演变、河床沉积速率及能耗率特征等方面,系统分析了不同河型段河道的水沙效应。认为黄河下游沿程出现的三类河型是由河道比降小、河床质细、洪枯水交替、粗泥沙输入少及大堤限制等因素起主导作用。其中顺直河流的出现是人工大堤的胁迫性产物。随着近年来水沙的阶段性减小,顺直河流在大堤的挟持下得以维持;弯曲河段河道的侧向摆动依然、宽度略微变窄,河床加积速率最大,但不会导致整个下游河道比降发生明显变化;辫状河段能耗率相对较大,冲淤强烈,滩槽更替频繁,但随着流量的减小,其能耗率明显减小,其比邻弯曲河流段的河道会逐渐曲流化,表现为弯曲河段的适度上延,但延伸有限。各类治理措施中,以中上游修建水库和淤地坝是最有效的,可拦截大量粗泥沙,从而降低下游河床的加积速率,以延缓悬河的发展。当然,针对决口险情的大堤建设是必要的,但要与不同河型段的河道稳定性相适应。  相似文献   

8.
张为  高宇  许全喜  袁晶 《水科学进展》2018,29(3):331-338
随着三峡水库的运用,其下游的造床流量发生变化,研究坝下游造床流量的变化特性及主要影响因素对河道的冲淤特性及河床演变机理研究有着重要意义。根据1981—2015年的资料,采用平滩水位法、马卡维耶夫法和流量保证率法计算三峡水库蓄水前后宜昌、枝城、沙市、监利、螺山、汉口、九江、大通各站的造床流量。结果表明:①马卡维耶夫法同时考虑了流量过程和输沙能力的影响,计算结果相对合理。②蓄水后各站造床流量减小3 000~6 000 m3/s,符合坝下游主要冲淤变形部位由平滩河槽调整为中枯水河槽的变化特性,反映了结果的合理性。具体来看,时间上,2009年以后造床流量的减小趋势更为明显;空间上,从绝对值来看,以监利站为转折点,从宜昌至大通呈先减小后增大的趋势。③造床流量对来水量和洪峰流量的响应较为敏感,与之呈正相关关系。  相似文献   

9.
许炯心 《水科学进展》2001,12(3):291-299
以1960~1962年三门峡水库下泄清水时期定位观测资料为基础,研究了清水冲刷条件下黄河下游河床调整过程。结果表明,由于河床边界条件的不同,游荡段的上段(铁谢-桃花峪)和下段(桃花峪-辛寨)的河床调整过程表现出明显的差异,由此可以划分两种不同的调整方式和复杂响应类型:河岸抗冲性强、河床组成物质较粗的河段,河床调整及其中的复杂响应主要与水力参数有关;河岸抗冲性弱、河床物质组成较细的河段,河床调整中的复杂响应主要与河床形态有关。研究所得结论,可为预测小浪底水库建成后黄河下游河床演变趋势提供参考。  相似文献   

10.
宋策  周孝德  唐旺 《水科学进展》2012,23(3):419-426
水库对其下游河道水温影响是目前水电工程环境影响评价的重要内容之一。在分析水库干扰后的河流水温波动特征的基础上,构建了水库对其下游河道水温影响的评价指标:基线偏离指标、相位偏移指标和极值变幅指标。对各指标含义进行界定并建立其函数表达式,提出水库对河流水温影响的指标评价方法。选取黄河上游已开发梯级水库为例,应用提出的指标评价了该梯级水库对河流水温的时空影响。研究表明:对于不同调节类型的水库,指标能够敏感地辨析水库对河流水温季节性波动、水温滞迟和均化作用等影响;也可判别其对水温影响的主要特征。此外,针对受影响河段的不同位置分析各指标的波动趋势,可揭示梯级水库对其下游河道水温累积影响的变化程度。提出的指标具有通用性,可为其它流域开展水库水温影响研究提供科学参考。  相似文献   

11.
A three-dimensional (3-D) suspended sediment model was coupled with a 3-D hydrodynamic numerical model and used to examine the spatial and temporal distribution of suspended sediments in the Satilla River estuary of Georgia. The hydrodynamic model was a modified ECOM-si model with inclusion of the flooding-drying cycle over intertidal salt marshes. The suspended sediment model consisted of a simple passive tracer equation with inclusion of sinking, resuspension, and sedimentation processes. The coupled model was driven by tidal forcing at the open boundary over the inner shelf of the South Atlantic Bight and real-time river discharge at the upstream end of the estuary, with a uniform initial distribution of total suspended sediment (TSS). The initial conditions for salinity were specified using observations taken along the estuary. The coupled model provided a reasonable simulation of both the spatial and temporal distributions of observed TSS concentration. Model-predicted TSS concentrations varied over a tidal cycle; they were highest at maximum flood and ebb tidal phases and lowest at slack tides. Model-guided process studies suggest that the spatial distribution of TSS concentration in the Satilla River estuary is controlled by a complex nonlinear physical process associated with the convergence and divergence of residual flow, a non-uniform along-estuary distribution of bottom stress, and the inertial effects of a curved shoreline.  相似文献   

12.
将三维虚拟仿真技术和科学计算可视化技术相结合应用于河道泥沙冲淤分布规律分析中,提出了基于虚拟现实技术的泥沙冲淤过程三维可视化技术框架并构建了相应系统。提出并研究了河道边界自动识别、河道演变过程数据模型的自适应生成、动态河道与大范围场景的无缝嵌套建模、多层细节层次与无缝拼接、时空过程可视化与控制显示模式、动态河道的交互、基于局部插值的断面提取等系统中使用的关键技术。以三峡坝区河道为例,研发了三峡坝区河道演变时空过程可视化表达系统,证明了提出方法的实用性和可行性。  相似文献   

13.
The most recent deglaciation resulted in a global sea‐level rise of some 120 m over approximately 12 000 years. In this Part I of two parts, a moving boundary numerical model is developed to predict the response of rivers to this rise. The model was motivated by experiments at small scale, which have identified two modes describing the transgression of a river mouth: autoretreat without abandonment of the river delta (no sediment starvation at the topset–foreset break) and sediment‐starved autoretreat with abandonment of the delta. In the latter case, transgression is far more rapid and its effects are felt much further upstream of the river mouth. The moving boundary numerical model is checked against experiments. The generally favourable results of the check motivate adaptation of the model to describe the response of the much larger Fly‐Strickland River system, Papua New Guinea to Holocene sea‐level rise; this is done in the companion paper, Part II.  相似文献   

14.
珠江流域主要河流泥沙变化分析   总被引:3,自引:1,他引:2  
姚章民 《水文》2013,33(4):80-83
选用珠江流域主要河流的58个泥沙站1956~2000年连续观测的泥沙资料,按河流水系分不同的区域对主要河流含沙量和河流输沙量的时空分布规律进行分析研究。结果表明:大多数河流的含沙量较小,由于径流量大,输沙量较大;含沙量在区域上的分布呈西部大于东部、西南部大于西北部,东南部与东北部差别不大的特征;主要河流西江、北江、东江含沙量沿程变化呈现从上游往下游递减的规律;产沙量最大的区域是南盘江和北盘江,西江上游区域是流域泥沙的主要来源;汛期输沙量占全年的90%以上。虽然各区域不同时期输沙量有所增减,但全流域输沙总量较稳定;西江上游红水河和东江水利工程的兴建对河流泥沙的拦蓄明显,造成下游河段的含沙量明显减小。  相似文献   

15.
This study combines mathematical modelling and supporting flume experiments to address the problem of how coastal plain rivers respond to a steady fall in relative sea-level. The theoretical component of the study focuses on the development of a moving boundary model of fluviodeltaic progradation that treats rigorously the dynamics of the shoreline and alluvial–basement transition (the upstream limit of the alluvial river system). Dimensional analysis and numerical solutions to the model governing equations together suggest that, at first order, coastal plain rivers will remain aggradational on a timescale that varies with allogenic sediment and water supply and the fall rate of relative sea-level. In natural fluviodeltaic systems, this intrinsic timescale is likely to vary by several orders of magnitude, suggesting that the aggradational phase of river response can be geologically long-lived. At second order, the duration of alluvial aggradation is controlled by two dimensionless numbers that embody system geometry and the kinematics of alluvial sediment transport. Model predictions were tested in a series of carefully scaled flume experiments. The level of agreement between predicted and measured trajectories for the shoreline and alluvial–basement transition strongly suggests that the moving boundary theory developed here successfully captures the response of small-scale fluviodeltaic systems to falling sea-level. The results of this study have several sequence-stratigraphic implications: a fall in relative sea-level at the shoreline is not a sufficient condition for river incision; the onset of alluvial degradation and sequence-boundary formation need not coincide with a maximum in the rate of sea-level fall; and the onset of sequence-boundary formation is sensitive to allogenic sediment supply.  相似文献   

16.
生源物质作为影响水质的重要因素,其在河流中的迁移转换一直倍受关注。水沙界面物质交换过程受众多环境和水动力因素的影响,过程极其复杂,不仅影响着河流生源要素的通量演变规律,还关系到河流水环境问题。为探究水沙界面生源物质迁移转化过程及作用机制,结合国内外研究最新进展,对泥沙颗粒与生源物质的微界面作用、水沙界面对生源物质的迁移转化作用、水流条件对泥沙吸附解吸生源物质作用机理进行总结和概述,总结阐述了河流水质模型和闸坝泵条件下的水环境调控模型,最后指出平原河流水沙运动对生源物质输运作用机理及水环境调控。针对上述已有的研究成果和存在不足,对今后研究方向提出展望。  相似文献   

17.
孙爽  胡克  李琰  杨俊鹏 《现代地质》2022,36(1):68-76
近年来许多研究发现山溪性小河流具有瞬时大通量、受极端气候事件控制、沉积物快速输运等特性,但是由于缺乏充足的监测数据和系统总结,其对全球沉积物输运的影响被低估,导致对于这个不同于大河流域的河海交互和风化传输系统的研究是不充分的.揭示不同气候带山溪性河流在自然变化与人类活动共同影响下的沉积物输运特征有助于深入理解地球表生过...  相似文献   

18.
水沙动态图法分析中国主要江河水沙变化   总被引:1,自引:0,他引:1       下载免费PDF全文
刘成  何耘  张红亚 《水科学进展》2008,19(3):317-324
利用《中国河流泥沙公报》数据,采用水沙动态图方法并按平衡水沙比相对应,分析中国主要河流2006年前实测水沙的变化。根据河流下游站历年水沙变化趋势,将中国主要河流大致分为4类:水量不变沙量降低、水量和沙量均降低、水量和沙量同步略降低、几近断流断沙。按地域看,中国淮河及其以南大多数河流年径流量无明显改变,而年沙量呈明显下降趋势;淮河以北地区河流水沙量均呈明显下降趋势,特别是黄河年径流量的近10年平均值仅为多年平均值的1/3,输沙量10年平均值仅为多年平均值的1/4,而海河水系的河流下游几乎是断流断沙。总体上,中国大多数河流的沙量明显下降。大多数河流入海水沙量的明显降低主要是人类活动造成的,淮河及其以南河流沙量的降低多与水库兴建、河道采砂和水土保持工程等有关;北方河流水沙量的降低主要是引水量的大幅增加、水库建设及其运行方式的改变以及水土保持工程的发挥效益等造成的。分析也表明,利用水沙动态图法分析河流的水沙长期变化具有一定的优越性。  相似文献   

19.
辫状河流属于冲积河流的主要类型,对流水地貌景观、水生栖息地和河流开发与生态保护具有重要科学意义。根据辫状河流演变过程与机理的国内外研究进展,对定义与形态特征进行综合描述,并给出常用的形态表征方法与参数。总结辫状河流的4种野外地形观测方法以及水槽试验和数值模型的应用,比较它们的适合范围;描述辫状河流的不同形态单元的组成,列举沙洲形成、汊道调整与横向迁移、岸滩侵蚀、河漫滩淤积等基本演变规律;对比分析水流功率、床沙粒径、泥沙补给、滨河植被、河谷宽度等影响辫状河流形态动力学过程的主要控制因素;指出青藏高原不同空间尺度辫状河流的形成原因、形态特征和演变规律是河流动力学的重要研究方向。  相似文献   

20.
River embankments failure due to severe flooding is an extremely complex phenomena triggering permanent or temporary modification to the river morphology, river flow and sediment movement. Reliable and automatic prediction of these movements is crucial to properly identify the protective measures for residents living within the inundation flood zones. In this regard, BISHOP, a decision tool to automatically predict, at multiple river cross-sections, the slope failure circle with the minimum safety factor has been developed. In this paper, the computer tool BISHOP, named after the simplified Bishop method, is presented. Its applications have proven to be highly efficient in real case studies, where the stability of multiple slope profiles, at different river cross-sections, must be analyzed to establish spatial and temporal evolution of the river banks failures. The integration of the proposed methodology within a comprehensive flow hydrodynamic, sediment transport and landslide calculation has particularly enhanced the evaluation of the flood-risk zone during major flooding. Typical results demonstrating the effectiveness of the developed methodology are demonstrated during the analysis of the evolution of a river reach downstream of a dam a dam break scenario.  相似文献   

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