冲淤演变

摘要： 受流域来水来沙条件变化及河口大型工程建设的综合影响,长江口呈现新的冲淤格局,为预测未来演变趋势,本研究基于前期研究中建立的长江口年代际冲淤演变预测模型(Delft3D),未来情景考虑不同来沙量条件和相对海平面上升速率。预测结果表明,到2035年长江口整体以冲刷为主,口内河段主槽和浅滩边缘冲刷较明显,仅高滩局部淤积;到2050年口内河段保持净冲刷状态,拦门沙地区在现状来沙量条件下略有淤积,但在极端低来沙量条件下转变为净冲刷状态,海平面上升对拦门沙地区冲刷具有一定抵消作用,但不会使冲淤状态产生本质改变。本研究分析认为,长江口局部区域未来冲淤趋势可能对河口综合治理与保护产生不利影响,针对新格局条件下的滩槽河势稳定、重要洲滩保护、重大工程安全评估、冲刷致灾研判以及海堤防护标准再评估等方面提出了对策建议,可为新时期长江口综合治理与可持续发展提供参考。

摘要： 人工岛作为一种新兴的海岸工程,它的建设所引起的岸滩冲淤和防护问题日益受到人们的关注。本文以海南万宁市日月湾人工岛为例,通过4期实测海滩剖面数据和多时相遥感影像,分析了冬季波浪与人工岛联合作用对日月湾海滩冲淤变化的影响,并结合海区波况,探究了海滩冲淤变化机理。研究表明,日月湾海区冬半年的平均有效波高与波浪周期明显强于夏半年,且波浪强度整体上呈现逐年上升的趋势,但在人工岛建设前后变化幅度较小;人工岛建设对海滩地貌变化有强烈影响,海滩呈现出岛后淤积而两侧侵蚀的显著特征,岛影区海滩不断淤积,岸线向海淤进达200m,甚至可能与人工岛相连形成连岛沙坝,人工岛后两侧海滩侵蚀,岸线向陆一侧蚀退最大距离达50m;海滩在冬季波浪和人工岛共同影响下,岸滩自北向南依次表现为稳定、侵蚀、淤积、相对稳定、略有侵蚀或淤积、侵蚀、淤积的冲淤变化特征。

摘要： 基于万家寨水库运用以来的水文观测资料,分析水库运用过程、冲淤量的时空分布和三角洲淤积形态变化,总结万家寨库区冲淤演变特征。结果表明:自万家寨水库运用以来,库区经历连续淤积和冲刷过程,至2019年10月累计淤积量为3.330亿m~3,沿程淤积集中在WD42断面以下,沿高程淤积集中在汛限水位966 m以下,WD56断面以上呈现沿程冲淤调整的特征;降水冲沙期的冲刷分布与淤积集中部位一致,部分槽库容得以恢复。库区纵剖面呈三角洲淤积形态,淤积过程中三角洲向坝前逐步推进,在排沙运用期顶点后退,顶点位置和高程与库区累计淤积量具有较好关系,2018年降水冲沙后三角洲形态调整不明显。运用实践表明,万家寨水库排沙运用可以冲刷库区淤积泥沙,加强降水冲沙调度是维持万家寨水库防洪库容的有效运用方式。

摘要： 黄河上游内蒙古冲积性河道凌汛问题突出,研究河道冲淤演变与凌情响应机制可为该河段防凌减灾提供技术支持。根据内蒙古河段凌情、河道冲淤演变资料,分析凌情变化表征指标及与之密切相关的河道冲淤演变特征指标,研究河道冲淤演变特征指标与凌情变化表征指标的响应关系。结果表明:河道冲淤演变的特征指标平滩流量与凌情表征指标冰下过流能力、槽蓄水增量关系密切,冰下过流能力为平滩流量的1/5左右,随着平滩流量减小而减小,而槽蓄水增量随着平滩流量的减小而增大,有利内蒙古河段防凌的平滩流量宜不小于2000 m^(3)/s,槽蓄水增量宜不超过14亿m^(3)。本研究成果可为内蒙古河段冰凌灾害防治提供参考。

摘要： 本文重点分析长江口南槽水域水沙特性,对潮汐、潮流、含沙量及近20年来河床冲淤变化进行了分析,结果表明:南槽近期河势演变主要是在深水航道治理工程、周边涉水工程建设及河势自然演变下逐步形成的,总体上南槽河势滩槽发展格局稳定.研究成果可为南槽航道的科学开发利用及综合管理提供参考.

摘要： 水沙运动造成的河床冲淤演变是自然界普遍存在的现象,常造成河道淤积、河岸变形、海岸后退、水库淤积库容减少等实际工程问题,其与水利工程设计、建设和运行紧密相关.研究精确、高效的河床3维地形测量方法并分析冲淤量变化,对河工模型试验及实际工程应用具有重要意义.本文开展不同水流条件下的推移质输沙试验,基于运动摄像恢复结构技术(structure from motion,SFM)方法,对床面冲淤前后分别进行3维地形重构,获取地形稠密点云.在此基础上,插入相同控制点获取实际地形3维坐标,并将3维点云坐标内插值在床面网格上,冲淤前后相减以精确获取整个床面冲淤前后变化.本文对使用SFM技术测量河床地形所涉及的拍摄方法、控制点选取、河道区域网格化及插值方法进行了介绍,总结了关键技术.研究结果表明:1)基于SFM方法,分别对有、无块状模型的棋盘格进行体积计算,验证本方法相对误差小于4％;2)将此方法用于计算水槽试验冲淤量,与实际称量值对比,其结果值相对误差小于5％;3)本方法应用于大型河工物理模型试验时,其河床冲淤量计算相对误差小于10％.该方法对水槽试验和河床物理模型试验均适用,可快速高效重构冲刷前后河床3维地形,具有较高精度,为研究河床冲淤变化及开展水利模型试验提供新的思路和参考.

摘要： 水沙运动造成的河床冲淤演变是自然界普遍存在的现象,常造成河道淤积、河岸变形、海岸后退、水库淤积库容减少等实际工程问题,其与水利工程设计、建设和运行紧密相关。研究精确、高效的河床3维地形测量方法并分析冲淤量变化,对河工模型试验及实际工程应用具有重要意义。本文开展不同水流条件下的推移质输沙试验,基于运动摄像恢复结构技术(structure from motion,SFM)方法,对床面冲淤前后分别进行3维地形重构,获取地形稠密点云。在此基础上,插入相同控制点获取实际地形3维坐标,并将3维点云坐标内插值在床面网格上,冲淤前后相减以精确获取整个床面冲淤前后变化。本文对使用SFM技术测量河床地形所涉及的拍摄方法、控制点选取、河道区域网格化及插值方法进行了介绍,总结了关键技术。研究结果表明:1)基于SFM方法,分别对有、无块状模型的棋盘格进行体积计算,验证本方法相对误差小于4%;2)将此方法用于计算水槽试验冲淤量,与实际称量值对比,其结果值相对误差小于5%;3)本方法应用于大型河工物理模型试验时,其河床冲淤量计算相对误差小于10%。该方法对水槽试验和河床物理模型试验均适用,可快速高效重构冲刷前后河床3维地形,具有较高精度,为研究河床冲淤变化及开展水利模型试验提供新的思路和参考。

摘要： 自黄河入海流路人工改道清8汊后,受自然因素变化和人类活动干预影响,入海水沙出现新的情势,河口滨海区水下地形也发生相应调整.本文基于1997-2018年实测水深断面资料,建立水下地形数字高程模型(DEM),综合研究了黄河口滨海区冲淤的时空演变及其影响因素.结果表明,1997-2018年黄河口滨海区整体呈淤积状态,累积淤积量为5.36 ×108m3.从时间上来看,水下地形演变经历3个阶段:缓慢冲刷(1997-2002年)、快速淤积(2002-2007年)、缓慢淤积(2007-2018年).从空间上来看,现行河口区呈淤积状态,而孤东近岸和老河口区呈冲刷状态.在水下地形不同的发展阶段,维持冲淤平衡的临界输沙量也有所不同,调水调沙之前为1.65x108t/a,调水调沙以来为1.09 × 108t/a.来水来沙对河口滨海区的冲淤演变起着主导作用,2016-2017年调水调沙中断,河口滨海区大面积冲刷.2018年防洪调度的实施使水下地形迅速淤积.黄河口滨海区演变除了受来水来沙的直接影响,还受泥沙粒径和口门位置的影响.

摘要： 掌握三峡和葛洲坝枢纽间河段水沙及冲淤特性的变化规律,是河段诸多工程问题研究的前提。对大量水沙地形资料进行分析,探讨泥沙起动理论在冲刷预测中的应用。长江上游水库建设及两大枢纽相继运行,河段年径流量微减,月均流量发生"削峰填谷"重分配,年输沙量大幅降低,河段水沙关系显著改变;河段累积冲淤量受极端水文条件和枢纽调度的短期和长期控制,时间上具有明显阶段性特征,空间上则表现为部分子河段的活跃性;床沙组成随枢纽运行先后发生细化和粗化;基于沙玉清起动流速公式绘制了起动临界条件曲线图,通过推算断面最大可动床沙粒径或临界流量,可为河床冲刷可能性的预判提供参考。

摘要： 水库是用于拦洪蓄水和调节水流的水利工程建筑物,但蓄水必然拦沙,泥沙在水库日积月累的堆积会造成水库有效库容的损失,本文以某典型多沙水库为研究对象,结合水沙资料对水库来水来沙特性和冲淤演变过程进行分析,结果表明:该水库在建成后对下游河道冲刷不明显,年内来水来沙集中在6-10月,水库淤积呈现三角洲形态,淤积情况较严重,水库进行减淤排沙是必要的.

摘要： 狭长海湾往往由于口门宽度小、纵深长,其海湾内部水动力条件较弱,如果有一定的泥沙来源,常常会存在较大面积的淤泥质海滩.本文选择青岛市唐岛湾海域为侧,进行波流耦合作用下淤泥质海滩演变数值分析,唐岛湾长宽比为5.5:1,开口向西南,东北侧是封闭型湾顶,属于典型狭长型半封闭海湾.文中应用荷兰Delft理工大学研发的水动力数值模型Delft 3D,建立了二维波浪水流泥沙数学模型,以整个青岛海区为计算大区域,对唐岛湾海区进行网格局部加密处理,最小网格为50m,模拟唐岛湾海区的水流与泥沙冲淤演变规律.数值模拟结果与实测水位、流速以及悬沙浓度资料相吻合,说明了模型的有效性.利用该模型数值分析了常海况的纯水流作用下以及极端海况作用下的岸滩演变,探索研究了极端海况作用中,波浪所起到的掀沙以及输沙作用;分析给出了波流耦合作用下波能在潮滩上的演变过程.上述研究结果,进一步为唐岛湾即将开挖的游艇码头航道回淤研究提供基础,并对研究半封闭式狭长海湾的泥沙问题有着一定的参考价值.

摘要： 曹妃甸沙岛独特的浅滩一深槽体系,近百年来基本稳定,提供了良好的深水港建设条件.曹妃甸工业区的开发将对其动力环境和水沙运移产生影响,通过对比建设前后的水下地形变化,可以了解泥沙的活动性及冲淤演变、评价滩槽稳定性以及对工程的响应.2006年和2012年的水深测量显示,曹妃甸深槽稳定性良好,在建设方案完成后2～3年内,除人工疏浚区外,甸头局部海域因岬角效应发生有较大冲刷,起动的泥沙在沿岸流主导下向西侧岸坡输移,淤积到了一港池口门西侧;东南海堤拐点前缘在波浪作用下产生了海底来沙,沿岸输沙至甸头深槽,落淤一部分,深槽水流带走了大部分.以上过程现已趋弱,将来甸头海域微冲、甸头西侧岸坡微淤、甸头东侧岸坡微冲、港池口门呈冲刷状态.

摘要： 曹妃甸沙岛独特的浅滩一深槽体系,近百年来基本稳定,提供了良好的深水港建设条件.曹妃甸工业区的开发将对其动力环境和水沙运移产生影响,通过对比建设前后的水下地形变化,可以了解泥沙的活动性及冲淤演变、评价滩槽稳定性以及对工程的响应.2006年和2012年的水深测量显示,曹妃甸深槽稳定性良好,在建设方案完成后2-3年内,除人工疏浚区外,甸头局部海域因岬角效应发生有较大冲刷,起动的泥沙在沿岸流主导下向西侧岸坡输移,淤积到了一港池口门西侧;东南海堤拐点前缘在波浪作用下产生了海底来沙,沿岸输沙至甸头深槽,落淤一部分,深槽水流带走了大部分.以上过程现已趋弱,将来甸头海域微冲、甸头西侧岸坡微淤、甸头东侧岸坡微冲、港池口门呈冲刷状态.

摘要： 淤泥质潮滩湿地高程获取是开展地形研究的基础.在实测地形资料匮乏的湿地区域,本文采用多时相遥感数据提取潮滩水边线并反演高程,进而对1996-2012年16年间湿地的冲淤演变趋势进行分析,结果表明:(1)合理选择波段是精确提取水边线的基础.近红外、热红外波段是该淤泥质潮滩水边线提取的最佳波段.(2)利用实测高程剖面数据推算水边线高程时反演精度大大提高.通过模型精度验证显示,相对误差＜ 0.5m的区域占总面积的78.92％,0.5-1m为16.38％,＞1m仅占4.7％.(3)湿地冲淤演变方面:1996-2002年0m线所围面积以0.59km2/a的速度在向海方向缓慢淤积,0m线年均向海推进距离只有43m/a,说明在这一时期湿地变化处于较缓慢状态,淤积呈自然平衡发展;而2002-2012年的10年间,增长速度达到了2.89km2/a, 0m线年均推进距离也骤升为106m/a,说明湿地的淤积速度在逐渐加快,稳定性受到较大影响,正呈现着一种非正常的淤积状态.

摘要： 伶仃洋是珠江三角洲最大也是最重要的河口,位于伶仃洋西槽的伶仃航道是整个黄埔出海航道最重要的一部分,其地貌演变对航道的疏浚与维护,船舶的通航,以及当地经济的发展有着深远的影响.应用选取的1960-1970,1980,1990,1999,2005,2012年6个年份的海图建立了对应的数字高程模型(DEM)对珠江口伶仃洋西槽的地貌演变特征进行了定量的研究并分析了伶仃洋西槽冲淤演变的原因.研究结果表明西槽主要受人类活动控制,历年有冲有淤但总体呈现冲刷趋势,体积呈上升趋势,底高程不断降低,宽深比小于3的断面比例逐年增加,说明了深槽向窄深变化的趋势.

摘要： 依据现场实测资料,在了解工程海区水沙环境的基础上,对广东湛江外罗风电场规划海域海床的岸滩冲淤变化、稳定性及发展趋势进行了分析.结果显示:多年来整个风电场区附近海域地形有冲有淤,工程区内总体上冲刷范围大于淤积范围,从两个时期(40年左右长期和6年短期)该海域冲刷来看,在自然状态下,经过长期的冲刷和恢复作用,工程海域最大冲刷深度应该在5.0m左右.强风和台风引起的波浪对海岸和海底侵蚀、堆积影响很大,是地形塑造的主要因素,正常天气下的风浪流起到一个地形恢复的作用,但往往难以恢复到原来的状态,造成一定的冲刷和堆积;在现有动力泥沙环境没有大变化的情况下,中长期的最大冲刷深度趋势仍会延续发展.

摘要： 本文初步分析了汛末期间的水情和三峡船闸下引航道水下地形情况,根据2011年至2014年的三峡船闸下引航道的水位流量与水下地形测图数据,对三峡船闸下引航道进行了初步的分析比较,从中了解和掌握三峡船闸下引航道河床冲淤演变的一些基本情况.

摘要： 黄河府谷—保德河段两岸以围河造地等为目的修建了大量的河道工程,严重缩窄了河道行洪断面,给府谷、保德两县城的防洪保安带来了严重影响,因此,开展府谷—保德河段河道工程防洪影响试验研究是非常必要的.在对黄河府谷—保德河段违章阻水建筑物现场查勘的基础上,通过对河道冲淤演变与洪水特点分析,确定了不同频率的设计洪水,根据违章工程的情况,拟定了不同工况,利用实体模型对不同工况不同频率洪水水位进行了试验.实体模型试验研究表明,府谷—保德河段河道两岸修建侵占河道的工程对河道的约束,影响了河道正常行洪能力,造成水位壅高,其中,50年一遇洪水情况下,平均壅水高度为1.36m,最大壅水高度为2.80m;100年一遇洪水情况下,平均壅水高度为1.43m,最大壅水高度为3.13m.

摘要： 研究围填海前后的海岸带生态系统服务价值变化对促进海域管理和海洋资源可持续发展具有重要意义.以黄河三角洲孤东海岸为例,依据1985-2005年该地区剖面地形实测资料以及利津水文站的水沙资料,利用海岸地形演变方法对冲淤数据进行了处理,并结合生态系统服务价值理论方法,分析了围填海前后的生态系统服务价值变化.结果表明:孤东海岸剖面表现为严重侵蚀下切,其中海洋作用占主导地位.根据冲淤演变结论,孤东海域可被分为堤内区、堤根区、堤前区和远岸区,1985-2005年各区生态系统服务价值变化情况表明,孤东海域围堤后生态系统服务价值损失巨大,并且随建堤时间增长而日益增大,而丁坝的修建可以有效改善沉积环境,减少生态损失.

摘要： 本发明提供一种预测外包滤料化学淤堵与渗透系数协同演变的模拟方法，包括：测量外包滤料的物理参数以计算其初始渗透系数；开展试验，建立外包滤料比表面积与孔隙度的关系，确定外包滤料中化学淤堵物质相互接触时的孔隙度与化学淤堵进入外部淤堵阶段时的孔隙度；测定化学淤堵量、化学淤堵速率与流速、溶液饱和指数以及化学淤堵位置与外包滤料进水面距离的关系；将滤料分为n层，遍历计算单位时间步长化学淤堵后各层的淤堵量、孔隙度、比表面积以及各层的渗透系数；判断化学淤堵过程是否结束；计算外包滤料整体的渗透系数和化学淤堵量。本发明能够准确量化外包滤料化学淤堵与渗透系数的协同演变过程，从而更能真实地刻画化学淤堵的实际情况。

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： 本发明公开了一种航道的水下地形冲淤演变分析方法，其包括：获取航道测绘图的数据图层；根据各个所述数据图层的数据要素筛选出水深图层，将所述水深图层中水深点的点要素导出为GIS格式数据；通过插值算法根据所述GIS格式数据生成数字高程模型，包括：由最大边缘值划定所述数字高程模型的实际水域地区生成数字高程模型；以不同时间的所述数字高程模型相减计算获得冲淤演变结果。本申请通过不同时间数字高程模型的相减得出冲淤演变结果，能够准确描述航道水下地形冲淤情况以及冲淤方量。

摘要： 本发明公开一种融合人工神经网络与水沙传输机制的河道水沙冲淤演变模拟方法,是以河段蓄水量、冲淤量、上边界含沙量和上边界流量作为输入因子，以河段下边界流量、下边界含沙量作为输出因子，对M个河段构建M个神经网络模型；对M个河段神经网络模型训练；用训练好河段神经网络模型计算河段下边界流量和含沙量：基于水流连续方程和泥沙连续方程，利用各个河段上边界流量和含沙量及下边界流量和含沙量，在ΔT时间范围内计算各个河段的蓄水变化量和冲淤变化量，并计算ΔT时间后各个河段蓄水量和冲淤量。本发明采用人工神经网络技术，融合河道水沙传输机制，对神经网络模型赋予实际物理意义，实现河道冲淤演变快速智能模拟。

摘要： 本发明公开了一种航道的水下地形冲淤演变分析方法，其包括：获取航道测绘图的数据图层；根据各个所述数据图层的数据要素筛选出水深图层，将所述水深图层中水深点的点要素导出为GIS格式数据；通过插值算法根据所述GIS格式数据生成数字高程模型，包括：由最大边缘值划定所述数字高程模型的实际水域地区生成数字高程模型；以不同时间的所述数字高程模型相减计算获得冲淤演变结果。本申请通过不同时间数字高程模型的相减得出冲淤演变结果，能够准确描述航道水下地形冲淤情况以及冲淤方量。

摘要： 本发明实施例涉及一种河道断面冲淤演变模拟方法、电子设备及存储介质，该方法包括：针对目标区域建立断面地形冲淤模型和多个第一数学模型；基于预获取的第一河道数据，对多个第一数学模型进行率定，获得多个第二数学模型；基于预获取的第二河道数据、断面地形冲淤模型和多个第二数学模型，确定河道断面的冲刷面积或淤积面积；将冲刷面积分配在多个子块中，并确定每个子块的冲刷高程，或者，将淤积面积分配在多个子段中，并确定每个子段的淤积高程，其中，断面具有多个测点，每个测点与水面具有垂线段，相邻垂线段在水面和断面之间的区域为一个子块，相邻测点在断面的连线为一个子段。由此，得到的断面地形变化更加准确，更符合实际情况。

摘要： 本申请实施例提供了一种评估泥石流对河流冲淤演变影响的方法及装置，评估泥石流对河流冲淤演变影响的方法包括：通过获取建模河段所需的第一资料和泥石流过程概化所需的第二资料，并根据第一资料和第二资料确定泥石流入汇的水沙边界条件，结合水沙边界条件限定预先建立的预测模型的初始参数，最终根据预先建立的预测模型预测泥石流暴发前后目标时间段的河段含沙量变化和河床高程变化，以准确地评估泥石流对河流冲淤演变的影响。

摘要： 本发明提供了一种沙滩修复试验中岸线冲淤演变快速测量设备及方法，包括扫描仪、用于安装扫描仪的升降架；所述升降架包括底座、移动台，所述底座顶部设有安装筒，所述移动台上设有与安装筒相对应的安装脚，所述安装脚通过调节组件可升降安装在安装筒内，所述扫描仪固定在移动台顶部；所述移动台上安装有折叠梯。本发明所述的扫描仪通过升降架的调节可实现测点精度高、采集速度快，采集密度大，既可得到单个断面的冲淤变化又可得到全场的冲淤分布和泥沙流失量，为岸滩修复方案的合理性提供基础依据。

摘要： 本发明公开一种融合人工神经网络与水沙传输机制的河道水沙冲淤演变模拟方法,是以河段蓄水量、冲淤量、上边界含沙量和上边界流量作为输入因子，以河段下边界流量、下边界含沙量作为输出因子，对M个河段构建M个神经网络模型；对M个河段神经网络模型训练；用训练好河段神经网络模型计算河段下边界流量和含沙量：基于水流连续方程和泥沙连续方程，利用各个河段上边界流量和含沙量及下边界流量和含沙量，在ΔT时间范围内计算各个河段的蓄水变化量和冲淤变化量，并计算ΔT时间后各个河段蓄水量和冲淤量。本发明采用人工神经网络技术，融合河道水沙传输机制，对神经网络模型赋予实际物理意义，实现河道冲淤演变快速智能模拟。