河床演变的数值计算法讲座(4) 急流河道的一维河床演变计算(Ⅱ)

在本文中，首先把急流河道的一维河床演变计算（Ⅰ）中砂砾模式扩展到“混合砂砾模式”。再把缓、急流同在的混合流水流以守恒形式描述，以非恒定流方程式为基础，进行数值解析。１混合砂砾模式１１基础公式相同砂砾模式的基础公式是由水流的连续式和运动式、以及由河床...     

河床演变数值计算法讲座(5) 二维河床演变的数值计算法(Ⅰ)

把河床表层以泥砂构成的河流叫作移动河床的河流。由于水流作用使河床表层的泥砂产生移动，这种河床高度发生变动被称作河床演变。现在预报河床演变的问题已成为移动河流的最重要课题。移动河道按其长度可大致分为：１）大规模河床演变（数ｋｍ以上级），主要研究水坝淤砂...     

河床演变数值计算法讲座(2) 河床演变现象及基础方程

河床演变是由输沙量的不均衡而造成的。输沙量因水流的大小和强度不同而异。而水流、输沙又是空间和时间的函数。描述水流运动方程遵守两个定律：1）不随其流动而改变质量守恒定律（连续方程）;2）表示其运动量变化的运动量守恒定律。通过分析水流特性,提出河床演变计算方法。当计算水面曲线时：,当缓流区根据下游给出条件依次向上游推算,急流区则从上游向下游推算;当缓流与急流混合时：当上游为缓流,下游为急流时,从临界断面向两侧推算;当上游为急流,下流为缓流时,根据急、缓流水面曲线计算原则得出2个水深,即为水跃的共轭水深。     

河床演变数值计算法讲座(6) 二维河床演变的数值计算法(Ⅱ)

１二维河床演变计算基础公式如前所述,一般的河床演变计算的基础公式,除在水流计算上使用流砂的运动方程式外,还有推移质砂量式和流砂的连续式。１１推移质砂量式关于推移质砂量式,在二维河床演变计算中,通常使用流砂的平衡状态的公式。ｑＢ＝ｆ（ｖ,ｄ,ｓ,ｇ...     

河床演变数值计算法讲座(7) 防砂坝的淤积计算法(Ⅰ)

以山区河流为对象的河床演变的计算方法，可预测山区河流的短期的河床演变，评价防砂坝等的防砂构造物的功能。１计算前的准备１１计算标准山区河流的河床演变多数是在非恒定流的情况下发生的，所以河床演变的计算应按照非恒定流的解析才行。但按宫本理论，通常不考虑流...     

常愿寺河河床变动及其控制的研究

<正>本文以常愿寺河流域为对象进行了模拟研究。首先对常愿寺河的河床变动实际情况进行了研究,并将其作为研究对象,对河床变化模拟计算的适应性进行了研究。根据这个模拟计算,依砂防设施类型的不同,对拦沙坝的效果差异进行计算,并对砂防设施的机能及其和长期变动河道的关系进行了研究。1 常愿寺河概况常愿寺河河道总长为56km,流域面积368km~2,河床平均比降约1/30,是日本屈指町数的急流荒废河床之一。以距河口21.5km的横江砂防坝为界,其下游直属河川事业管理,上游直属砂防事业施工区域。     

山地河川上河床演变的数值计算法

在土木、机械、航空、宇宙等许多领域都采用不同的数值计算法(如差分法和有限要素法等).即使在砂防领域,对河床演变的计算也采用了相应的数值计算法.随着计算机性能的提高及应用范围的扩大,对河床演变的数值计算也变得相对容易.……     

日本采用冲刷传感器监测洪水过程中的河床演变

河床在行洪过程中 ,受洪水的淘刷 ,岸堤很可能出现一系列的河床填积和削减现象。在行洪过程中 ,如不通过仪器观测不能量化洪水期间河床变化的具体数值。日本学者中平善伸等人于 1999- 0 9- 15采用传感器成功地观测到日本姬河大洪水对河床冲淤过程。测试结果表明由冲刷传感器捕捉到的河床下降状况与流量变化相一致。通过一维河床演变计算模拟了所测得的河床削减过程 ,表明通过数值计算求得洪水前期的侵蚀过程与通过冲刷传感器捕捉到的河床下降过程基本一致。证明应用冲刷传感器测量洪水期间的河床削减作用是有效的。     

太原柴村汾河沉积与水流变化分析

对太原柴村地区出露保存完好的古河床剖面和沉积相进行了详细调查,分析了河床沉积砂质层的组成、粒度及河道沉积与水流变化的关系。结果表明:沉积物主要来源于古汾河从西山河谷内的冲蚀,并通过较大水流带至平原地区沉积下来;砾石层越厚,代表水流的速度和流量越大,也代表着河流的侵蚀能力越强。建议加强对郊区汾河的河道治理与河道采砂、上游煤炭开采的管控,让汾河重现往日奔流不息的盛况。     

汊河浅滩型弯曲河道治理技术探析

河床是构成河流的关键要素,河床在水流的作用下,形成多种形态。由于河流造床的条件不同,治理方案各异。整治方法是按河道演变的规律,采取人工干预措施,以改善水流、泥沙运动形态,或采取导流疏浚,或裁弯取直。针对大凌河中游朝阳县饮马池村—卧佛寺段—某试验农场西侧河岸汊河浅滩弯曲型河段治理,总结出12字口诀:找原点、定治线、深挖滩、高筑堰。在中小河道治理过程中,有其实用性、可操作性。建议各地在河道整治时,其设计方案应根据实际条件,灵活应用。     

河床泥沙堆积发生泥石流时的形态

为研究泥石流发生、流动和堆积结构机理,常规采用水文模型试验。而研究泥石流发生时河床堆积泥沙的形状与时间和空间变化关系的相对甚少。2009年日本学者池田晓彦等进行了模拟自然河流的缓慢河道坡度,发生泥石流的试验,结果表明:当坡度为30°~27,°明显在前峰形成流动层,相对流动速度大。在24°~21°流动层停止时形成沙堆。在18°~12°区流动速度慢。相对于陡坡区间形成流动层是表面流或渗透流,在河床堆积的泥沙为饱和状态流动;相对于缓坡区间形成沙堆的表面流与渗透流,河床堆积泥沙是饱和状态。表面流具有越过沙堆肩胛流动的趋势。在坡度变化点等泥沙有大量堆积的现象。有关泥石流发生条件有待于深入研究。     

汾河中游段河道演变分析

汾河中游段属平原型河流,典型的蜿蜒型河道,经过3次大的河道整治以及水利工程建设,使河势发生了很大变化,造成洪水峰量、历时亦随之发生相应变化。以汾河干流义棠、汾河二坝水文站的实测资料为依据,对汾河中游段河道横向、纵向变化规律进行了分析,预测了其演变趋势,可为汾河中游两岸城市防洪减灾提供科学依据。     

近年黄河下游输沙功能的时空变化及其影响因素分析

黄河下游河道输沙功能受自然和人为因素的扰动,对黄河的入海泥沙通量产生深远影响。为探明近年来黄河下游河道输沙功能的演变及其主导因素,基于黄河下游河段各站点2007—2020年实测径流与泥沙资料,计算历年黄河下游河道输沙功能,并结合流域降水、水土保持和引水引沙的变化情况讨论了各因素对输沙功能演变的影响。结果表明:黄河下游河道输沙功能指标在2007—2020年显著下降了约57%,其中花园口—高村段输沙功能指标和其降幅均高于高村—艾山段和艾山—利津段; 黄河下游河道输沙功能演变的主导因素是河床粗化、水土流失综合治理面积增加和引水量增大,三者的相对贡献率分别达37.6%,21.6%,17.5%。河床粗化与引水量增大使输沙功能减弱,与水土流失综合治理对输沙功能的增强作用相反,三者综合作用下黄河下游河道输沙功能近年来呈退化趋势。     

大沽河河床非饱和入渗模型研究

[目的]研究季节性河流大沽河河道包气带入渗过程及入渗参数,建立适宜描述季节性河道入渗模型。[方法]以大沽河上、中、下游3处代表性河床野外垂向入渗试验数据为基础,利用Matlab软件对Horton模型、Kostiakov模型、Philip模型进行拟合,求得模型入渗参数,并评价模型的适宜性。[结果](1)随上、中、下游沙样孔隙度、粒径、渗透系数依次减小,干容重依次增大,其稳定入渗速率依次减小,约为0.006 6,0.004 1,0.002 5cm/s;(2)Matlab软件中Isqcurvefit函数适用于求模型入渗参数;(3)Horton模型对上、中、下游河床入渗过程拟合系数最高。[结论]Horton模型对入渗过程拟合效果最好,且模型参数具有物理意义,适宜描述季节性河床入渗过程。     

大凌河自然冲刷深度分析

研究河道自然冲刷深度 ,可确定跨河建筑物设计的经济、安全性。影响河道自然冲刷的因素主要有水流、河床质、流域地形地貌等。大凌河下游区河道冲刷较普遍 ,河床演变较大 ,以大凌河中下游上窝堡、朝阳、锦县 3个水文站资料为基础研究资料 ,分析建立最大冲刷深度 (Hs)与相应流速 (v)、水深 (h)之间的相关关系 ,最大流速和水深的相关性较好 ,可供使用。     

HEC-RAS在河道生态治理中的应用——以滦平县兴洲河路南营段河道治理工程为例

在河道生态治理中,充分认识河道治理前后河床断面及河道植被等对水流、水位的影响,有利于更合理地进行河道生态治理综合措施的配置。以滦平县兴洲河路南营段河道治理为例,参照水面线计算公式,采用HEC-RAS软件对该段河道治理前后的水面线进行了分析计算,然后根据治理前后河底糙率系数的差异及不同断面的水位变化分析了河道治理效果。采用HEC-RAS软件进行水面线计算的结果显示:治理前随着河底纵坡的变化,水面线变化不平稳,水流流速在不同断面间发生变化;与治理前相比较,治理后的水面线(设计值)变化平缓,水深变化平稳。在河道治理中,采用河道清淤、设置护堤坝和生态护岸等措施,同时进行湿地恢复、河岸绿化等工程的建设可以达到生态治理目的,即使在遇到10年一遇洪水时也能够防治或者消除洪水对两岸的威胁。参考不同河段通过HEC-RAS推求的河道水面线成果,提出了在河道治理过程中滨水植物的选择和配置方案。     

黄河中游秃尾河流域治理对河道冲淤演变影响

依据实测资料,分析了黄河中游秃尾河流域治理对河道中淤演变影响的机理,初步探讨了流域治理后河道中淤演变与减沙系数及减水系数的关系,研究表明,流域治理对河道冲淤演变的影响程度和效应与减沙减水比有关,从秃尾河流域在分析时段的平均值看,当减沙减水比在２．５左右时,可保持河道冲淤相对平衡,就增大河流水力强度,减少河道淤积而言,秃尾河流域治理对减少坡面产沙作用不大。     

试论泥石流地区的河道演变

泥石流含有比一般洪水多5—50倍的泥沙石块,刹时间将数以千百万立方米计的沙石冲进江河,使汇入段的河道发生突变,其变化之快,非一般山区河流所能比拟。一场泥石流,即可使河道面目全非:或堵塞河遭,聚水成湖,城镇、道路浸没于汪洋回水;或推移河道,易槽改道,水流横     

支流泥石流入汇对主河河型成因的影响

探讨了泥石流入汇后随主河水流运动的几种可能形态和运动特点,分析了泥石流入汇与主河河床演变的关系.根据所提出的河型分类模式,分析了泥石流对河型形成的影响,按河岸可动性与河床可动性的比值,将主河河床演变分为单股和多股;按主河水沙搭配指数的大小将主河分成低滩和高滩.对不同类型河流河床演变进行了分析,为进行泥石流入汇对主河水沙运动与河床演变的影响的研究奠定了基础.     

保定市农村居民点时空格局演变及影响因素

运用遥感影像提取研究区1998年、2008年、2018年三期农村居民点时空分布数据,利用Fragstats软件、GIS技术和地理探测器等工具研究农村居民点在规模、形状和分布三方面的演变特征,探索区位因素对农村居民点格局的影响方式,分析了经济和社会因素对农村居民点格局演变的作用机制。结果表明:(1)研究区农村居民点用地总体规模和平均规模扩张明显;农村居民点形状变化不明显但不规则性增强;农村居民点分布更加聚集。(2)研究区农村居民点的公路、河流指向性特征显著;无明显铁路指向性特征;城镇对农村居民点的格局影响程度逐渐增大。(3)地理探测器探测结果表明,经济和社会因素对研究区农村居民点空间格局的影响是综合的、多样的和复杂的;农村居民人均纯收入、产业非农化率和城镇化率是对农村居民点规模、形状和分布均产生显著影响的综合性因子,其他因子对农村居民点空间格局的影响具有一定的交叉性和片面性。