鄱阳湖湖口河段近期演变规律及趋势分析

湖口河段是鄱阳湖流域水量汇入长江的唯一出口,也是江西与外界航运交通的咽喉,其演变情势直接影响流域防洪和航运安全。利用历次实测的水下地形图及湖口水文站实测断面资料,对河道冲淤、纵向及平面变化进行了分析。结果表明:湖口河段左岸滩地以淤积为主,主河槽及深泓线近期冲刷较严重,右岸受地形约束基本保持稳定。在未来一定时期内,河段岸线仍将保持相对稳定,并将维持左岸滩地淤积,主河槽和右岸冲刷的趋势。     

基于混合单元的三峡库区港口建设场地适宜性评价

长江是我国最大的内陆航运交通要道,三峡大坝建成后,三峡库区长约360 km的河道水位大幅抬升,原航道两岸港口码头均被淹没.在三峡库区现状岸线环境及水库水位动态调蓄条件下,开发拓展新的岸线港口码头的适宜建设区域,具有重要实际意义.基于混合评价单元,选取了地形地貌、区域稳定性、工程地质条件、交通区位条件和生态敏感性5大类因素共14个评价因子,采用改进的综合指数评价模型,对三峡库区宜昌至万州段干流岸线港口建设场地进行了适宜性评价研究.评价结果显示:(1)适宜区占13.81%,较适宜区占25.80%,较不适宜区占31.38%,不适宜区占29.01%;(2)北岸适宜区主要分布在夷陵区乐天溪镇和太平溪镇,云阳县双江镇和万州城区上、下游一带;南岸适宜区主要分布在秭归县茅坪镇,奉节县城南岸和万州城区南岸上、下游一带.研究评价结果对今后长江宜昌至万州段干流岸线港口资源开发选址具有一定的科技指导意义.     

基于混合单元的三峡库区港口建设场地适宜性评价

长江是我国最大的内陆航运交通要道,三峡大坝建成后,三峡库区长约360 km的河道水位大幅抬升,原航道两岸港口码头均被淹没。在三峡库区现状岸线环境及水库水位动态调蓄条件下,开发拓展新的岸线港口码头的适宜建设区域,具有重要实际意义。基于混合评价单元,选取了地形地貌、区域稳定性、工程地质条件、交通区位条件和生态敏感性5大类因素共14个评价因子,采用改进的综合指数评价模型,对三峡库区宜昌至万州段干流岸线港口建设场地进行了适宜性评价研究。评价结果显示: (1)适宜区占13.81%,较适宜区占25.80%,较不适宜区占31.38%,不适宜区占29.01%; (2)北岸适宜区主要分布在夷陵区乐天溪镇和太平溪镇,云阳县双江镇和万州城区上、下游一带; 南岸适宜区主要分布在秭归县茅坪镇,奉节县城南岸和万州城区南岸上、下游一带。研究评价结果对今后长江宜昌至万州段干流岸线港口资源开发选址具有一定的科技指导意义。     

基于混合单元的三峡库区港口建设场地适宜性评价

长江是我国最大的内陆航运交通要道,三峡大坝建成后,三峡库区长约360 km的河道水位大幅抬升,原航道两岸港口码头均被淹没。在三峡库区现状岸线环境及水库水位动态调蓄条件下,开发拓展新的岸线港口码头的适宜建设区域,具有重要实际意义。基于混合评价单元,选取了地形地貌、区域稳定性、工程地质条件、交通区位条件和生态敏感性5大类因素共14个评价因子,采用改进的综合指数评价模型,对三峡库区宜昌至万州段干流岸线港口建设场地进行了适宜性评价研究。评价结果显示:(1)适宜区占13.81%,较适宜区占25.80%,较不适宜区占31.38%,不适宜区占29.01%;(2)北岸适宜区主要分布在夷陵区乐天溪镇和太平溪镇,云阳县双江镇和万州城区上、下游一带;南岸适宜区主要分布在秭归县茅坪镇,奉节县城南岸和万州城区南岸上、下游一带。研究评价结果对今后长江宜昌至万州段干流岸线港口资源开发选址具有一定的科技指导意义。     

长江江都嘶马段岸崩灾害的形成机理与防治对策

江岸稳定性取决于最大崩塌临界机制的驱动力和抵抗力的平衡,二者的平衡又受控于岸边坡形态、岩土组成、水流浪涌特征、植被覆盖等。崩岸是长江嘶马弯道床演变的一个重要方面。通过对嘶马弯道遥感解译图像资料进行对比分析,查清研究区江岸岸线特征及其变迁历程。为了揭示北岸崩塌产生的原因,通过野外踏勘、测量与钻探等技术方法查明该区地质基础条件,并基于实时动态定位技术(Real Time Kinematic,RTK)的水下测量数据建立典型剖面,分析凸岸和凹岸的水流运动特征及其对边岸的影响。从地质基础和水动力条件2个方面揭示嘶马段江岸坍塌形成机理,即具有上细下粗二元结构的边岸地层是岸崩形成的基础,丁坝回流和弯道螺旋流的掏蚀作用是岸崩形成的重要条件。并基于江岸稳定性现状及其发展趋势,提出相应的江岸整治措施。     

长江口北支河槽容积变化特征的定量分析

北支河槽容积变化是北支河道演变趋势在定量上的直接表现,河道边界条件和河床泥沙运动是影响河槽容积变化的主要因素。收集1986—2013年长江口北支河道年实测地形资料,利用GIS技术建立不同时期水下数字高程模型,进行北支河槽容积变化和河床冲淤变化特征分析。结果表明,北支岸线圈围和泥沙淤积导致了1986年以来河槽容积萎缩。北支河槽0m线以下容积共减少约7.110亿m3,岸线圈围引起河槽容积减少4.000亿m3,占比56.3%;泥沙淤积引起的河槽容积减少3.110亿m3,占比43.7%。具体而言,北支上段河槽容积萎缩主要是泥沙淤积所致,其航道开发综合利用应遵循上段的泥沙运动规律特点;中段则是边滩圈围和沙洲并岸引起,边界调整后束流作用加强,河床冲刷,断面形态调整后水深条件更加有利于中段的航道利用开发;下段是泥沙淤积和边滩圈围共同影响所致,泥沙淤积影响略大,但下段沿北岸-5m深槽始终存在且稳定,具备航道开发利用的河势基础,且南侧河道边界仍具有可圈围的余地。     

巴东作揖沱崩滑体基本特征及成因机制分析

:作揖沱崩滑体是三峡工程库区重点勘察研究的崩滑体之一 ,位于湖北省巴东县楠木园乡长江南岸 ,距三峡工程坝址 83km,作揖沱崩滑体东西宽为 5 40～ 72 0 m,南北长为 2 80～ 40 0 m,前缘高程为 2 0 m(水下 ) ,后缘高程为 2 80 m,体积为 413.32万m3。作揖沱崩滑体的组成物质为碎块石夹土 ,块石成分复杂 ,局部还保存有变位岩体。作揖沱崩滑体的形成经历了崩塌、滑移、加载和变形滑动等阶段 ,是一个典型的崩滑复合体。近代以来 ,作揖沱崩滑体曾发生多次变形复活 ,是一个不稳定的崩滑体     

岸线资源利用变化与影响因素——以长江南京段为例

岸线资源具有重要的生产、生活和生态环境功能,是沿岸城市宝贵的战略性资源.近10年来,长江岸线资源变化剧烈,深刻反映长江从大开发到大保护的转变.以长江南京段为案例区,基于遥感影像和实地踏勘,研究了2008-2018年的岸线资源利用规模和结构的变化,构建了岸线资源利用类型转移矩阵,分析了岸线资源利用变化的驱动因素.研究表明,长江南京段岸线资源利用规模呈现小幅增长趋势,利用类型转移的主要来源为港口码头岸线和自然岸线,新增岸线类型主要为城镇生活岸线和工业生产岸线.从具体区段来看,以鼓楼区、建邺区和雨花台区为代表的中心城区岸段岸线利用的生活功能进一步加强而生产功能减弱,岸线资源集约利用要求、居民生活需求、生态环保及规划政策是变化的重要影响因素.研究为长江大保护战略背景下岸线资源保护与利用政策的制定提供参考.     

长江中游沿岸过江大桥工程建设适宜性评价与地学建议

基于长江中游沿岸地质环境条件及过江大桥场地建设基本要求,优选地形地貌、工程地质条件及区域稳定性3个评价因素,运用层次分析法开展长江中游沿岸过江大桥工程场地建设适宜性评价,将长江中游沿岸过江大桥工程分为适宜开发岸线、较适宜开发岸线、一般适宜开发岸线及非优先开发岸线4个等级。长江中游沿岸地区以较适宜开发岸线和一般适宜开发岸线为主,长度分别为625.19 km和598.99 km,分别占岸线总长度的31.35%和30.04%。针对长江中游不同等级岸线的地质特征,提出了相应的地学建议,为长江中游沿岸过江大桥优化选址提供地学指导,进一步促进长江经济带国土资源空间规划与岸线资源保护利用工作的开展。     

窝崩区水流结构的概化水槽试验研究

窝崩是长江中下游常见的一种崩岸类型,具有流场结构复杂、发展速度快、破坏力强等特点。为揭示不同类型窝崩三维水流结构的特点,以长江中游虾子沟和下游扬中窝崩为例,设计了一般型与口袋型的窝崩概化模型,开展了相应的水槽试验。采用PIV流场测量技术,获得了一般型和口袋型窝崩的三维流场,研究了这2类窝崩的水流结构。试验结果表明：(1)窝塘及附近区域可分为主流区、掺混区和回流区;(2)一般型与口袋型窝崩回流区流速的最大值分别为主流平均流速的0.19倍和0.27倍,掺混区存在着较大的流速梯度且紊动强度大,掺混宽度沿主流方向逐渐增大;(3)一般型窝崩回流区的垂向平均流速比口袋型大48%～76%,且回流中心相比于口袋型更靠近窝塘外侧,这导致一般型窝崩更易将窝塘内泥沙输运至主流区;(4)在较高主流流速条件下,一般型窝崩窝塘水体与主流的交换速率大于口袋型窝崩,较低主流流速下则相反。     

黄河上游沙漠宽谷河段塌岸引起河道横向变化特征

通过黄河上游沙漠宽谷河段现场考察及实测资料分析,依据河岸物质来源及组成将黄河上游崩塌河岸划分为粘性河岸及非粘性风沙堆积河岸两大类,前者可分为平面崩塌、弧形滑动崩塌和复合式崩塌3种类型,后者表现出非粘性河岸的表层滑移及平面崩塌两种形式。进一步以磴口、乌海河段为例,分析粘性河岸和风沙堆积河岸的塌岸特征,并结合近10年的遥感影像解译分析河岸线崩退变化规律,揭示塌岸引起河道横向变化特征。结果表明粘性河段的塌岸后退距离大于风沙堆积河段,局部河段短期出现凹退凸淤的动态岸线变化特点,但全河段长期仍然处于总体淤积的态势。     

长江口北支水道萎缩淤浅分析

根据1958～2009年长江口北支水下地形实测数据,基于GIS技术进行计算分析,结果表明：长江口北支水道趋于萎缩淤浅,其发展特征表现在河道宽度缩窄、水深变浅、水域面积减少以及河槽容积缩小;其驱动原因为1955年左右的自然河势调整以及几十年来沿岸人工围垦工程;北支萎缩淤浅造成了水道消亡加速、水沙倒灌风险加大。拟应采取修闸建坝等水利设施,充分利用北支水道的价值,减小其负面风险。     

水力冲刷过程中塌岸淤床交互影响试验

在弯道水槽中展开系列试验,研究水力冲刷过程中非粘性岸坡冲刷崩塌与河床冲淤交互作用过程及其影响因素,进一步分析塌岸淤床泥沙贡献率。试验成果表明,水流冲刷过程中岸坡破坏是水流淘刷岸坡坡脚、岸坡崩塌及崩塌体淤积坡脚并在河床上输移掺混的交互作用反复循环过程。塌岸淤床模式及掺混程度与近岸流速、主流贴岸程度、水位及河床边界条件等关系密切。近岸流速越大、水位越高,岸坡总冲刷坍塌量、河床总淤积量以及河床累计淤积率也越大,稳定后的岸坡越趋平缓;河床可动程度越大,岸坡总冲刷坍塌量及其在河床上的总淤积量也越大,但河床累计淤积率却越小;水位越高,在弯道段等横向输沙强度较大的地方,岸坡冲刷崩塌体与河床发生掺混的程度也越大。     

长江中下游河道采砂对入海泥沙的影响

河道采砂可对河道的稳定性、航运安全、生态环境等造成重要影响。河道采砂可能会增加河流的输沙,也可能会减少河流的输沙。长江中下游河道的采砂量虽然很大,但却不是导致入海泥沙减少的主要原因,由河道采砂引起的河流输沙减少的相应比例应该不到采砂量的10%。汉口站和湖口站的来沙减少是造成大通站输沙减少的最主要原因。     

中国长江主要灾害与整治

由于江水和人类活动，引发长江崩塌、淤寒、洪涝和污染等灾害。研其原因主要为水动力改变；自然环境变化；人为破坏。整方案应采取治沙，营造“森林水库”；治水，按水动力学运动规律，用蓄、疏堵等手段综合治理；治污，要彻底根治污源；养殖，大力发展养殖业，促使生态平衡。     

均质土岸坡崩塌与河床冲淤交互过程试验

在弯道水槽中展开系列试验,研究水力冲刷过程中均质土岸坡冲刷崩塌输移与河床冲淤过程及其影响因素。该过程及变化特征可描述为:水下坡面侵蚀及坡脚淘刷导致岸坡失稳崩塌;暂时堆积在凹岸坡脚处的崩塌体加剧附近水流紊动程度利于其输运与分解;分解后较粗的颗粒随弯道螺旋流以推移质形式被输移至下游凸岸落淤,较细的颗粒大部分都随水流以悬移质形式被携带至下游出口;水流结构随岸坡及河床变形而调整;如此循环往复。试验成果进一步表明:冲刷状态下,试验材料黏性越小、近岸流速越大、作用时间越长,岸坡冲刷崩塌量及河床冲刷量都越大;同条件下岸坡冲刷崩塌总量大于河床冲刷总量,且河床相对冲刷率随岸坡冲刷崩塌量的增大而减小,数值范围为0.40~0.92。     

水流冲刷过程中的边坡临界滑动场及河岸崩塌问题研究

针对河岸崩塌问题分析和研究,在考虑江河水位升降引起坡外水压力变化及坡内非稳定渗流基础上,同时考虑水流冲刷引起的河床冲深及河岸后退,提出了水流冲刷过程中的边坡临界滑动场和适用于天然江河崩岸的数值模拟,并对水流冲刷过程中的崩岸问题进行了分析。通过对两类不同土质岸坡的崩岸数值模拟,分析了水流冲刷引起的河床冲深及河岸后退过程中坡体的稳定性变化,探讨了不同土质岸坡的崩岸类型及崩塌模式。结果表明,坡度较陡的黏性岸坡崩塌时趋近于平面破坏且通过坡脚;坡度较缓的粉土岸坡崩塌时沿曲面破坏,且在水位骤降过程中易发生局部崩塌。     

The effects of removing bed materials on flow velocity (case study: Zaremrood River, Iran)

Nowadays, in parts of Iran, rivers and flood plains are being used as sand and silt mines, and the removal of river bed materials is performed without studying its effects on hydraulic behavior. On the other hand, the flood plain lands are in danger of floods and bank erosion. Zaremrood River in Tajan watershed due to removal of river bed material, two planes of before and after removal with scale of 1:1,000, has been used as basic data. The field investigation was emphasized on the end part of Zaremrood with a length of 5 km and starts from Ghandikola village to Ahoodasht Bridge. Using total station and field observations, the characteristics of reaches and cross sections of right bank, left bank, and main bed of river are written separately. Using software of HEC-RAS, ArcView 3.2, and extension HEC-GeoRAS, the flood zoning with different return periods to investigate water velocity and its changes, geometrical simulation of the bed, sides and flood way of rivers, and then by entering the results of HEC-GeoRAS into hydraulic software HEC-RAS for two before and after planes have been performed, and flow velocity was analyzed for three return periods of 10, 50, and 100 years. The results of this research showed that the velocities due to removal for floods with different return periods have increased, whereas water height and level during removal period have decreased.