黄河老宅庄控导工程改建整治方案探讨

黄河老宅庄控导工程位于鄄城县彭楼与桑庄两弯道之间,工程平面布置呈前凸弯道型,在多年河势作用下,空裆处常年靠溜,存在抄工程后路的威胁。工程改建后,能够改善该河段的河势,强化老宅庄工程的送溜能力。为此,对老宅庄控导工程进行整治提出3种可行方案,并对各方案的优缺点进行分析比选,最终确定整治的最优方案为部分拆除后退方案。     

长江口水下三角洲演变规律及河势控制初探

长江河口区水下三角洲的稳定关系着河口区域滩涂湿地的保护、经济社会的发展,研究长江河口区水下三角洲的变化规律,制定相应的控制对策有着重要的意义。基于长江河口区水下三角洲近40年的4个测次的地形资料,采用平面形态与断面形态分析相结合的方法,探讨了长江河口区水下三角洲的变化规律和相应的控制对策。总体来看,受入海沙量减少的影响,长江河口区水下三角洲前缘10～20 m等深线之间的区域冲刷明显。崇明东滩沙体总体变化不大,横沙东滩、南汇边滩在圈围工程影响下,面积有所淤长。横沙浅滩、九段沙窜沟发育,切割洲滩,沙体稳定性受到威胁,建议对横沙浅滩、九段沙实施守护,以控制长江河口区河势稳定。     

基于GIS的长江口南支下段河势演变及稳定性分析

借助GIS技术,对1980年—2005年间的6幅海图进行数字化,建立DEM,并以0,-2,-5,-10 m等深线进行叠加,同时选取4个典型断面,从平面上和断面上对长江口南支下段河势变化及稳定性进行分析。结果表明:1)南支下段1980年—2005年间沙洲迁移、汊道消亡、汊道再生、冲淤交替,具体表现为:分流沙洲冲刷下移,通道淤废;分流口上游沙体新的通道产生,分流口上提。2)典型断面显示出下段河槽为复式河槽,尤其是位于中部的河槽断面变化最为剧烈,其上游和下游断面河槽多年来形态相对较为稳定。3)较大幅度的冲刷和淤积大都发生在滩槽交替变化且河床坡度较陡区段。4)径流输沙、特大洪水、潮流作用与科氏力一起,是影响南支下段河势变迁的主要因素。     

长江口横沙东滩外侧建设人工岛的自然条件分析

利用2001-2008年的海图资料和2011-2012年枯季现场水文调查数据,分析长江口横沙东滩外侧海域的河势、水动力条件及泥沙含量的潮周期过程,讨论在此建设人工岛的自然条件。结果表明,横沙东滩外侧海域,2001-2008年间冲淤有变化,由滩向海的断面显示上部淤积,下部侵蚀,冲淤转换面在-7~-10m之间,-10~-20m海域整体呈现微冲趋势,但侵蚀速率减缓,河势趋于稳定。横沙东滩受北槽深水航道北导堤影响,向东南方向淤进。定点船测潮流表现出旋转流性质,枯季大潮最大流速不超过188cm/s,小潮最大流速小于134cm/s;北港口外的定点余流显示向口内输运,北槽口外则是向海输运。两测站数据显示枯季大小潮垂线平均含沙量处于0.061~0.116kg/m3之间,水体泥沙含量整体处在较低水平。从自然条件上来说,不考虑风浪影响情况,研究区域内河势渐趋稳定,水深条件良好,水动力条件适宜,水体含沙量较低,在该区域内建设人工岛具有可行性。     

水库下游河流再造床过程的时空演替现象--以丹江口建库后汉江中下游为例

在实测资料和前人研究的基础上,引入“空代时”假说,分析研究了丹江口建库后汉江下游河流再造床过程的时空演替现象。分析表明,河流再造床过程在冲刷延展、河床粗化、含沙量及其特征、岸滩侵蚀以及河型变化等方面具有较典型的时空演替现象。产生时空演替现象的根源在于河流自调整作用在同一变源下空间和时间响应的一致性,是过程的相似。输入水沙条件的变化、水库下游河道支流入汇、河床边界条件的变化以及因此导致的不同调整方式是引起时空演替复杂响应的主要原因。如能排除干扰、建立时空演替现象的数学模式将有助于水库下游河流调整的分析和预测。     

徐六泾-白茆沙河段治理工程研究

长江口徐六泾节点河段宽度大于长度,对主流流向和下游河势的控制作用相当有限,上游南通河段主流摆动和河势变化直接造成白茆沙河段的主流摆动和南支河段滩槽演变;白茆沙河段江面迅速展宽,水流动力减弱,但潮流作用较强,白茆沙和扁担沙漫滩切滩分流以及北支分流是造成北水道上下口淤塞和南水道上口常年浅滩碍航的根本原因,而大洪水年代庞大的白茆沙沙体加速下泄往往会引起南支河段的河势变动。白茆沙河段目前出现的优良河势和南北水道优良的水深条件是百年来难得的机遇,应尽早采取治理措施,稳定河势,否则将贻误时机。定床物理模型试验结果表明：整治工程后,徐六泾节点将形成窄长控流通道,白茆沙滩面流速显著减小,南、北水道分流比稳定,上、下口浅滩流速坛大５％～１０％,能有效地稳定白茆沙河段目前的优良河势和水深条件,确保长江口打通深水航道后５～１０万吨级海轮通航。     

新情势下长江河口南槽河床冲淤演变特征

随着长江流域来沙的锐减、河口涉水工程的建设、生态环境保护力度的加大和通航环境的高效利用,长江口河势将面临着新一轮的调整。以长江口南槽河床冲淤演变为研究对象,采用河床演变分析的方法对南槽近十年来多次水下地形和航道水深数据进行了分析,并对南槽航道治理一期工程效果进行了讨论。结果表明：2010—2018年,南槽主槽整体呈冲刷态势,江亚南沙头部窜沟冲刷发展,沙尾冲刷下延; 2018年至今,江亚南沙头部窜沟由冲刷环境转化为淤积环境,其他区域冲淤形势基本未变;南槽断面主槽形态总体稳定,在主槽总体冲刷背景下,“拦门沙”逐渐被削平,加上南槽航道治理一期工程的作用,南槽6 m以深河槽容积明显扩大,且保持较好的稳定性。近期南槽河势变化是流域来水来沙和河口自然、人类活动影响的综合结果,南槽航道治理一期工程对近期江亚南沙的地形变化起到了重要影响,工程有效地控制了江亚南沙河势,遏制了局部冲刷发展的趋势,有利于稳定南槽航道的北侧边界。     

围涂对长江口北支河势影响分析

上世纪五十年代以来长江口北支的大量资料表明,围涂对长江口北支河势影响巨大。北支的洲滩圈围打破了原有的自然平衡状态,改变了平面形态、水流条件以及大幅度地减少了河槽容积,加剧了河床演变,引发了涌潮和航道淤塞,上世纪九十年代后的围涂促使北支向缩窄方向发展。研究围涂对长江口北支河势的影响,将对该地区水土资源的可持续利用和经济的可持续发展具有重要意义。     

水下开挖施工监控系统

在长江葛洲坝水利枢纽下游河势调整工程实施过程中，水下开挖施工工作面大、任务重，我们利用实时差分GPS、测深仪和计算机建立一套监控系统，实现了水下开挖施工的24小时实时监控，从而有效的控制了施工质量，同时为现场施工赢得宝贵的时间，为水下开挖的顺利完成提供了有力的保证。     

基于GIS的防汛抢险信息系统开发与应用

防汛抢险情况复杂,时效性要求极高。为了高效地进行防汛抢险,基于GIS技术开发了防汛抢险信息系统,该系统包括等深线叠加分析、断面分析、冲淤分析、工程设计等功能。系统在2013年长江七坝岸段崩岸抢险中发挥了巨大作用,分析了险情的原因,设计了初步方案,及时为抢险工作提供了信息,减少了损失。还对七坝工程完工后进行效果分析,显示工程效果较好。