河床冲淤

摘要： 小浪底水库运行后,坝下游分组悬沙输移特点发生改变,不同河段冲淤过程有所差别。基于1999—2018年坝下游实测水沙资料及固定淤积断面地形数据,分析汛期分组悬沙输移的沿程调整特点,建立分组悬沙输移及河床边界条件双重影响下不同河段河床累计冲淤量的计算关系。分析结果表明:(1)汛期各组沙输沙率远小于蓄水前,且中沙输沙率降幅最大,在各水文断面平均降幅为85%;沿程上细沙输沙率基本不恢复,而中沙和粗沙恢复距离分别到利津及艾山。(2)坝下游河床持续冲刷,各河段河床组成均发生不同程度的粗化;在拦沙后期(2007—2018年),游荡段和过渡段床沙中细沙和中沙占比不足5%,对悬沙几乎无补给作用,而弯曲段床沙对中沙仍有一定的补给能力。(3)下游各河段以冲刷下切为主,但调整幅度不同,故对水流的约束能力有所差异。建立了各河段累计冲淤量与前期河相系数及进口断面分组来沙系数的经验关系,并采用2019年下游水沙数据对公式进行了初步验证,公式能合理反映断面形态与分组悬沙输移对河床累计冲淤过程的影响。

摘要： 在长江上游及中下游其他水系大型控制性水利枢纽建设和运行的综合影响下,进入长江下游的水沙条件显著变化,从而引起下游大通至江阴河段河床的冲淤调整。2001—2021年,大通至江阴河段河床趋势性的普遍冲刷较为明显,进而给沿江涉水工程的运行带来一定影响。以大通至江阴河段的水文、泥沙、固定断面及水下地形等观测数据为依据,对大通至江阴河段的水沙条件、河床冲淤量开展分析计算。

摘要： 在冲积河流上,各类河道整治工程的实施一定程度上会影响河床的演变过程.本文通过改进现有的一维水沙数学模型,重点研究护岸及护滩(底)这类限制河床进一步冲刷的整治工程对水沙输移及河床冲淤变形的影响.首先对固定断面的各节点采用特定的代码进行标记,以此区分河漫滩、有或无整治工程的主槽区域.然后对悬沙输移及河床冲淤变形模块进行改进:当断面发生淤积时,其形态调整不受整治工程的影响,淤积量将在整个断面上进行分配;当发生冲刷时,断面形态调整仅发生在未实施工程的位置或者受工程限制但形成了一定厚度淤积层的区域;在实施了整治工程且无法提供沙源的区域,河床冲刷则不会发生.最后长江中游荆江段2016年的模拟结果表明:考虑整治工程情况时,改进模型计算的河道冲刷量偏小且与实测值更为接近;河槽断面形态与实测结果也更为吻合.

摘要： 新疆南疆地区水库由于建库初期蓄水运行,库容快速淤损,虽然改变了运用方式,但库区仍淤积严重.以水流运动方程及经过作者修正的泥沙运动方程为基础,同时引入与实测资料相符合的水流协沙力、动床阻力、泥沙级配等计算公式作为补充方程,构造出适合新疆南疆地区水库泥沙一维数学模型,并采用新疆乌鲁瓦提水库原型观测地形进行验证分析.结果表明,该模型能很好地模拟新疆南疆地区水库的输沙特性及河床变形规律.

摘要： 新疆大部分河流为季节性河流,大水大沙时期多集中在汛期,对泥沙问题较为严重的水库,汛期排沙控制水位的确定将直接关系到水库的淤损率.本文结合实际工程——玉龙喀什水库对汛期排沙控制水位进行论证研究,通过对比分析,最终提出一套既考虑汛期降低水位排沙,同时兼顾兴利的较优的汛期排沙控制水位,为水库规模设计提供可靠技术支持.

摘要： 新疆大部分河流为季节性河流,大水大沙时期多集中在汛期,对泥沙问题较为严重的水库,汛期排沙控制水位的确定将直接关系到水库的淤损率。本文结合实际工程——玉龙喀什水库对汛期排沙控制水位进行论证研究,通过对比分析,最终提出一套既考虑汛期降低水位排沙,同时兼顾兴利的较优的汛期排沙控制水位,为水库规模设计提供可靠技术支持。

摘要： 三峡蓄水后清水下泄对长江口河床演变产生何种效应是泥沙研究者普遍关注的问题.在阐述长江口近期来水来沙和边界条件变化的基础上,分析了长江口基本河槽河床冲淤特点、形态演变及其趋势.分析表明,长江口基本河槽发生了全面的强冲刷,河床形态朝宽深比减小的方向发展.各分段基本河槽上、中、下3层河床的冲刷分布,体现了长江口愈向上游段受径流作用相对较大,而愈向下游口门受潮汐动力作用相对较大对河床冲刷影响的特性.在保滩护岸和近期圈围工程与岸线整治工程作用下长江口总体河势仍将继续保持相对稳定;在三峡蓄水后来沙大幅减小的大环境下,基本河槽将连续受到冲刷,河床形态仍将朝窄深方向发展.

摘要： 丹江口水库蓄水运用后,汉江中下游河床发生了显著调整.为了加深对水库调蓄影响下汉江中下游河床整体冲淤规律的认识,根据大量实测资料,对汉江中下游水沙与河床冲淤变化进行了较为系统的分析.结果表明:丹江口水库蓄水运用后,汉江中下游洪峰削减,枯水期流量增大,中水期延长,径流年内分配更加均匀,坝下游输沙总量大幅度减少.南水北调中线工程运行后,径流年内分配更趋均匀,坝下游输沙量进一步减少.1978～2020年,丹江口至河口河段平滩河槽冲刷了10.75亿m3,冲刷强度自上而下逐步减小;中游丹江口至碾盘山河段仍是冲刷发展最为剧烈的河段.近期河床演变分析结果表明:丹江口至襄阳河段洲滩变化较大,江心滩面积有所淤长且整体下移;襄阳至碾盘山河段洲滩、汊道基本稳定,河道游荡性减弱;碾盘山至仙桃河段深泓线横向摆动频繁,洲滩冲淤变化较为剧烈;仙桃至河口河段河床演变强度相对较小,但局部弯道有裁弯取直现象发生.分析成果可为汉江中下游防洪减灾、规划设计、河道治理、采砂管理、航道整治等提供参考.

摘要： 熊家洲河段位于长江中游下荆江尾端,其平面形态从顺直过渡到微弯再逐渐演变成S型,是目前荆江最为弯曲的河段.受水沙条件、河岸边界条件、自然裁弯和人工裁弯等因素影响,局部河势调整频繁.熊家洲凸岸斜槽裁弯形成新河槽,导致主流与支汊成为共生的分汊河势,改变了熊家洲出口段水流条件,进而影响下游七弓岭弯道崩岸速率和河床冲淤.为全面分析熊家洲河段平面形态演变过程和河床冲淤变化,选取枯水期遥感影像数据及沿程代表性断面进行分析.结果表明:熊家洲河段整体向下游蠕动且河道展宽,熊家洲弯道新生河槽呈冲刷扩大趋势,7 a平均展宽70 m;出流沿程断面深槽从左岸向右岸方向发展,熊家洲下游的深泓线偏向右岸;三峡水库建成运行后,深泓线开始贴近七弓岭凸岸,而原深槽回淤形成2个沙洲,经过七弓岭弯顶后逐渐向凹岸偏移,出熊家洲弯道后河道沿程呈现冲刷下切趋势.研究成果对目前该段河势控制工程的实施提供了参考意见,为下一步研究三峡水库运行的河势控制提出了思路.

摘要： 三峡水库蓄水以来,出库沙量(以宜昌水文站实测数据为依据)大幅度降低,坝下游河床冲淤规律也随之发生改变.实测资料表明:荆江河段发生全面冲刷,而沿程冲刷又进一步引起了下游悬沙输移量的变化.基于1992 ～2017年长江中下游荆江河段各水文站实测流量、含沙量数据,对该河段水沙关系进行了较为系统的分析,初步得出三峡水库蓄水前、蓄水初期以及试验性蓄水后不同时期的水沙关系变化.基于实测资料,利用输沙量法计算荆江不同河段的冲淤量随流量的变化,提出了不同时期荆江河段冲刷强度最大的流量级.

摘要： 甬江是宁波的母亲河,甬江河床的冲淤变化对宁波市的防洪排涝、城市景观以及航运发展具有重要影响.基于甬江多年实测水文地形资料分析了甬江河床近期冲淤变化规律,并探讨了径、潮流交互作用对甬江河床冲淤变化的影响.研究表明,枯水大潮期和"菲特"大洪水期间甬江河床均呈略冲刷态势,"海葵"小洪水期间河床基本呈现不冲不淤态势.甬江干流河床受径、潮流的交互作用影响,干流的山潮水比值与河床容积变化具有良好的相关性关系,当山潮水比值较小时,潮流占主导作用,当山潮水比值较大时,径流占主导作用.

摘要： 搭建瓯江河口平面二维水流数学模型,计算分析不同洪潮条件下七都南汊堤线外移工程对瓯江河口水动力及河床冲淤的影响.结果表明:①堤线外移后,工程上游至七都南北分汊口100年一遇高水位抬升0.01～0.05m,七都南北分汊口以上水域水位变幅较小;②在各种设计工况下,外移堤线堤前流速有一定的增大,相对变幅10％以内,堤前冲刷0.1～l.2m,七都南北汊分流比变幅0.4％～0.9％;⑨堤线外移后,对岸的七都防洪堤工程堤前流速相对增幅在3％以内,冲刷幅度小于0.1m,工程下游侧的温州大桥近岸局部水域涨潮流速有一定的减弱,落潮流速有所增大,幅度3％.

摘要： 通过对黄河宁夏河段河道演变分析,研究了宁夏河段河道冲淤及河势变化情况.结果表明:1993～2009年,黄河宁夏段下河沿至青铜峡河段河道多年平均冲淤平衡,青铜峡至石嘴山河段河道呈淤积状态.宁夏河段河道的冲淤变化主要取决于来水来沙条件,1986年以后汛期水少沙多,泥沙全部淤积在河道主河槽内,主槽淤积萎缩,中小洪水位明显抬高.黄河宁夏段峡谷河段及卵石河床冲淤变化、主流摆动幅度较小,其余河段河床冲淤变化、主流摆幅较大.河道整治工程的实施对控制河势变化有积极作用.黄河宁夏段水沙条件、河道边界条件及河床质地是影响河道演变的本质原因。

摘要： 本文采用三维数值格式对长河段洪水的水沙输移进行探索性模拟分析.在SELFE水动力学模型基础上,耦合了三维悬沙输运方程,建立了基于TVD格式的三维悬沙输运方程的离散方程,形成了完整的水沙输移模拟体系.并将其应用于宁蒙黄河青铜峡—石嘴山段2012年洪水的数值模拟.根据模拟结果,重点分析了该河段洪水的洪峰传播特性、河段水体中的泥沙输移过程及河床冲淤状态等.将计算结果与实测资料进行了比对,计算水位、地形、含沙量等数据,与实测资料吻合良好、精度较高.验证结果表明所建模型可以用于长河段洪水的三维数值模拟中.

摘要： 青草沙水库所在的南北港分流口区域为长江口河势演变最复杂区域之一,而且在潮汐河口建设大型心滩水库工程尚不多见,河势变化与水库工程相互作用十分复杂,实施水库工程建设,需要科学论证工程对周边河势和周边工程的影响.采用局部动床模型对工程建设方案对周边水域地形、河势的影响进行了研究分析,模型试验成果表明,青草沙水库工程实施后周边河势总体稳定,工程实施影响相对较为显著的河段主要是北港及横沙通道,工程后北港主槽将冲深约1～2m左右,河床宽深比变小,断面形态从宽浅向窄深方向变化,有利于北港河势保持稳定.北港长江大桥主通航孔范围内水深均有增加,对北港长江大桥的通航孔布设没有不利影响.工程后横沙通道将淤浅0.5m左右.

摘要： 丁坝是一种应用广泛的河道整治建筑物.在过去很长的一段历史时期内,丁坝在长江中下游河段护岸、稳定河势和改善航道等方面均取得了一些成功经验.随着长江下游岸段大都实施了更为系统、有效的护岸形式,原有的丁坝护岸作用已大大削弱或基本失效.本文通过河工模型试验,重点研究了六圩弯道6号丁坝改造前后不同频率水文条件下水位、流速、流态及河床冲淤变化,以及工程建设对附近河段河势稳定和防洪安全等可能产生的影响,为丁坝改造决策提供科学依据.该试验研究成果,对同类河道整治工程的改造也具有重要参考价值.

摘要： 为了克服由于河道边界复杂而引起的计算困难,本文采用了边界拟合坐标变换技术.选择了合适的控制函数形式,并给出了具体网格图验证所选控制函数的合理性.利用ADI方法求解了边界拟合坐标系下的水流运动数学模型后根据悬沙扩散方程和两相流底沙运动方程建立了泥沙冲淤数学模型,将模型计算结果与实测资料进行比较,验证了模型的正确性和适用性,预报了模拟河段的河床经过长期冲淤调整后达到基本平衡需要的时间.

摘要： 为了克服由于河道边界复杂而引起的计算困难,本文采用了边界拟合坐标变换技术.选择了合适的控制函数形式,并给出了具体网格图验证所选控制函数的合理性.利用ADI方法求解了边界拟合坐标系下的水流运动数学模型后根据悬沙扩散方程和两相流底沙运动方程建立了泥沙冲淤数学模型,将模型计算结果与实测资料进行比较,验证了模型的正确性和适用性,预报了模拟河段的河床经过长期冲淤调整后达到基本平衡需要的时间.

摘要： 为了克服由于河道边界复杂而引起的计算困难,本文采用了边界拟合坐标变换技术.选择了合适的控制函数形式,并给出了具体网格图验证所选控制函数的合理性.利用ADI方法求解了边界拟合坐标系下的水流运动数学模型后根据悬沙扩散方程和两相流底沙运动方程建立了泥沙冲淤数学模型,将模型计算结果与实测资料进行比较,验证了模型的正确性和适用性,预报了模拟河段的河床经过长期冲淤调整后达到基本平衡需要的时间.

摘要： 为了克服由于河道边界复杂而引起的计算困难,本文采用了边界拟合坐标变换技术.选择了合适的控制函数形式,并给出了具体网格图验证所选控制函数的合理性.利用ADI方法求解了边界拟合坐标系下的水流运动数学模型后根据悬沙扩散方程和两相流底沙运动方程建立了泥沙冲淤数学模型,将模型计算结果与实测资料进行比较,验证了模型的正确性和适用性,预报了模拟河段的河床经过长期冲淤调整后达到基本平衡需要的时间.

摘要： 本发明提供了一种淤浆分离器、淤浆处理装置及淤浆处理方法。本发明提供的淤浆分离器包括第一壳体、第二壳体以及位于第一壳体内部的多功能分布器和位于第二壳体内部的导流筒和支撑格栅，第一壳体的下端缩径后与第二壳体的上端相连通。采用本发明提供的淤浆处理方法能够将分散于液体中的微细催化剂、残渣等固体颗粒有效分离，并能实现装置的再生，有效地提高了所述固体颗粒的分离效率、分离液体的纯净度，从而实现固体颗粒的回收、液体的循环利用。

摘要： 本发明公开了一种隧道气囊堵淤排淤装置及排淤方法，隧道气囊堵淤排淤装置包括钢架固定装置、边墙锚杆、气囊排淤口支撑装置、送淤传送装置、装淤集装箱(可用车拖走)、充气加压装置；钢架固定装置包括四周环包钢架、边墙锚杆预留插入孔、以及正面三角支撑架和固定撑起气囊排淤通道钢架固定口；边墙锚杆用于和三角架一起固定钢架；气囊排淤口支撑装置用于插入气囊排淤通道中后端与钢架固定装置紧密连接；送淤传送装置用于传送涌出的淤泥和钢架紧密连接接口处大于气囊预留通道口；装淤集装箱用于装涌出的淤泥；充气加压装置给气囊快速充气加压。本发明所提供的隧道气囊充堵淤排淤装置方法可解决隧道涌泥、涌沙限量排放及合理处理等的问题。

摘要： 一种扰淤稀释装置，包括扰淤机构和稀释机构，扰淤机构用以扰动淤泥；扰淤机构扰动淤泥时，稀释机构提供冲淤水并射向被扰动的淤泥。本发明的扰淤稀释装置，具有无污染、效率高等优点。本发明还涉及一种扰淤稀释方法和扰淤稀释抛石挤淤方法。

摘要： 本发明公开了一种平面涡旋水流作用下河床冲淤的计算方法，包括收集需计算平面涡旋水流作用下河床冲淤的河道基础资料；建立平面二维或三维水流泥沙运动数学模型；计算河道水流流速分布、水深、平面涡旋水流结构以及泥沙输移信息；计算平面涡旋水流作用下泥沙的有效重力加速度；修正计算平面涡旋水流作用下泥沙的沉降速度；修正计算平面涡旋水流作用下泥沙输沙能力；计算获得平面涡旋水流作用下河床冲淤值。本发明可快速、准确地计算平面涡旋水流作用下的河床冲淤值，实现涡旋水流作用导致泥沙有效重力变化时的河床冲淤计算，与实际情况更为接近，可为河道综合治理与保护提供技术支撑。

摘要： 本发明公开了多约束条件下水电站坝前河床冲淤变形的计算方法，属于水工结构和河流模拟技术领域，该方法通过针对水电站坝前的多控制边界条件水沙数学模型问题，提出了分步迭代的求解方法。第一步，不考虑发电站取水口等约束条件的影响，根据水电站的调度方式给定出口断面的水位控制条件，进口边界给定流量过程；第二步，根据第一步的条件计算得到水位作为模型上游边界条件，水电站取水口的流量作为下游边界条件；计算完成后对坝前的平均流速和水流挟沙力进行修正，然后代入河床变形的计算式，即可得到多约束条件下水电站坝前河床冲淤变形的计算量。本发明能准确模拟复杂条件下的流场，修正后的结果与实际情况更加符合。

摘要： 本发明公开了一种弯曲河道河床冲淤变形的估算方法，该方法采用周期函数描述弯曲河道河岸处河床冲淤变形的沿程变化规律，采用指数函数描述弯曲河道横断面上河床冲淤变形的横向变化规律。在已知河岸处最大淤积高度和最大冲刷深度的前提下，使用该方法可以相对准确地估算弯曲河道内任意一待估点的河床冲淤变形，且通过对弯曲河道内全部待估点进行估算，可以得到整个弯曲河道的河床冲淤变形，并刻画弯曲河道中由河床冲淤引起的深槽或浅滩的位置和大小。将该估算方法应用于弯曲河道河床冲淤变形的测算，可以节约测算成本和时间。

摘要： 本发明公开了一种平面涡旋水流作用下河床冲淤的计算方法，包括收集需计算平面涡旋水流作用下河床冲淤的河道基础资料；建立平面二维或三维水流泥沙运动数学模型；计算河道水流流速分布、水深、平面涡旋水流结构以及泥沙输移信息；计算平面涡旋水流作用下泥沙的有效重力加速度；修正计算平面涡旋水流作用下泥沙的沉降速度；修正计算平面涡旋水流作用下泥沙输沙能力；计算获得平面涡旋水流作用下河床冲淤值。本发明可快速、准确地计算平面涡旋水流作用下的河床冲淤值，实现涡旋水流作用导致泥沙有效重力变化时的河床冲淤计算，与实际情况更为接近，可为河道综合治理与保护提供技术支撑。

摘要： 本发明提供一种河床冲淤调整过程中综合阻力变化合成计算方法，在深刻理解河床综合阻力物理组成的基础上，引入分形理论进行河床演变基本数据的分析与量化，首先利用河床表面分形维数可以独立河床形态大中尺度调整的特点，研究基于床面分形度量的形状阻力计算方法；同时，通过床沙质量分形维数来度量床沙级配调整，并得到基于床沙质量分维的沙粒阻力计算方法，而后相加得到剧烈冲淤调整过程中河床综合阻力计算方法。本发明补充了《河工模型试验规程(SL99‑2012)》中关于动床和床沙级配变化情况下河床综合阻力的取值方法，对河流模拟和动力特性有直接帮助，并有利于探索剧烈冲淤过程中河流特征水位的变化机理和趋势预测。

摘要： 本发明公开了多约束条件下水电站坝前河床冲淤变形的计算方法，属于水工结构和河流模拟技术领域，该方法通过针对水电站坝前的多控制边界条件水沙数学模型问题，提出了分步迭代的求解方法。第一步，不考虑发电站取水口等约束条件的影响，根据水电站的调度方式给定出口断面的水位控制条件，进口边界给定流量过程；第二步，根据第一步的条件计算得到水位作为模型上游边界条件，水电站取水口的流量作为下游边界条件；计算完成后对坝前的平均流速和水流挟沙力进行修正，然后代入河床变形的计算式，即可得到多约束条件下水电站坝前河床冲淤变形的计算量。本发明能准确模拟复杂条件下的流场，修正后的结果与实际情况更加符合。

摘要： 本发明公开了一种弯曲河道河床冲淤变形的估算方法，该方法采用周期函数描述弯曲河道河岸处河床冲淤变形的沿程变化规律，采用指数函数描述弯曲河道横断面上河床冲淤变形的横向变化规律。在已知河岸处最大淤积高度和最大冲刷深度的前提下，使用该方法可以相对准确地估算弯曲河道内任意一待估点的河床冲淤变形，且通过对弯曲河道内全部待估点进行估算，可以得到整个弯曲河道的河床冲淤变形，并刻画弯曲河道中由河床冲淤引起的深槽或浅滩的位置和大小。将该估算方法应用于弯曲河道河床冲淤变形的测算，可以节约测算成本和时间。