山区弯曲放宽河道汊道形成模式试验研究

论文摘要

内河水运是我国综合运输体系和水资源综合利用的重要组成部分,是实现我国经济社会可持续发展的重要战略资源。相比较其他运输方式,内河水运具有占地少、运能大、能耗低、污染小的优势,这种优势在山区尤为明显。但是山区河流上大量分布的弯曲分汊浅滩对山区河流水运的覆盖面和通达度造成了很大影响,严重制约了内河水运优势的发挥。本论文以西部交通建设科技项目“山区弯曲放宽河段汊道形成机理和整治研究”为研究背景,从河床地形特征、急弯分汊河势、来水来沙条件等方面来进行山区弯曲放宽河段汊道形成模式的理论分析。同时进行放宽河段动床泥沙模型试验,研究弯曲放宽河段汊道形成过程与模式。本文根据山区弯曲分汊河段河势特点,将山区弯曲河段汊道形成模式分为三种类型,即江心基岩(礁石)强制分汊,江心沙卵石淤积体形成相对稳定分汊,游荡分汊,并对三种类型的典型河段的水沙特征、河床特性及演变特征进行了研究分析。本文动床泥沙模型试验主要研究江心沙卵石淤积体形成相对稳定分汊河段。通过推移质输沙动床物理模型试验得出,流量过程、河床节点形态及左右槽河底高差是影响汊道形成、演变的重要因素。通过推移质输沙动床物理模型试验,研究了床沙为卵石弯曲放宽分汊河道形成过程和模式。在放宽段左右幅河床高差不大、左幅河床覆盖层较粗的情况下,容易演变为枯水主槽位于进口弯道凹岸下方、右岸洪水期存在微小支汊的两汊河型;在放宽段左侧河床较高、且覆盖层较粗或由基岩组成的情况下,容易演变形成两种情况,第一种可能形成左岸洪水期有微小支汊过流、中枯水期又分为江心直槽与右岸弯曲主槽的二级分汊河型;第二种可能形成左、右汊分流比数量级接近、枯水主槽位于进口弯道凸岸下方的两汊河型。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 引言
• 1.2 河型分类
• 1.3 山区河流主要特征
• 1.3.1 地形特征
• 1.3.2 河床地质特征
• 1.3.3 水文泥沙特征
• 1.4 弯曲分汊河道特征与研究现状
• 1.4.1 分汊河道分类
• 1.4.2 弯曲分汊河道演变特征
• 1.4.3 弯曲分汊河道研究现状
• 1.5 研究背景和意义
• 1.6 本文研究的主要内容
• 第二章 典型山区弯曲放宽分汊河段的河势特征
• 2.1 概述
• 2.2 江心基岩（礁石）强制分汊河段
• 2.2.1 澜沧江三道拐滩
• 2.2.2 龙宋滩
• 2.3 江心沙卵石淤积体形成相对稳定分汊河段
• 2.3.1 风簸碛
• 2.3.2 神背嘴
• 2.4 游荡分汊河段
• 2.4.1 曼厅大沙坝河段
• 2.4.2 景洪大沙坝河段
• 2.5 本章小结
• 第三章 概化模型的设计与试验控制
• 3.1 原型的概化
• 3.1.1 河床形态的概化
• 3.1.2 纵比降的概化
• 3.1.3 断面形态的概化
• 3.2 模型设计与制作
• 3.2.1 模型比尺
• 3.2.2 流量过程的概化及尾门控制
• 3.2.3 推移质与床沙级配
• 3.2.4 模型制作
• 3.3 实验方法
• 第四章 汊道演变过程试验分析
• 4.1 定床水流模型试验
• 4.1.1 水面线与水面比降
• 4.1.2 流速分布与推移质输沙带
• 4.2 定床淤积模型试验
• 4.2.1 第1 流量过程河床演变
• 4.2.2 多个流量过程后的河床演变
• 4.3 水沙过程和河床边界形态对汊道演变的影响
• 4.3.1 流量过程对汊道演变的影响
• 4.3.2 节点对河床形态的影响
• 4.3.3 河底高差对河床演变的影响
• 4.4 动床模型试验
• 4.4.1 动床方案1 试验结果分析
• 4.4.2 动床方案2 试验结果分析
• 4.4.3 动床方案3 试验结果分析
• 第五章 结论与建议
• 5.1 结论
• 5.2 问题及建议
• 致谢
• 参考文献
• 在学期间发表的论著及取得的科研成果
• 在学期间发表的论著
• 在学期间取得的科研成果