水库下游河湾平面形态变化规律研究.pdfVIP

泥 沙 研 究 年 月 第 期 水库下游河湾平面形态变化规律研究 余明辉 窦身堂 孔凡辉 余蔚卿 武汉大学水资源与水电工程科学国家重点实验室 湖北武汉 长江勘测规划设计研究院 湖北武汉 摘要 水库运用势必改变河道的水沙过程 下游河道也会随之发生不同程度的演变 本文基于这个问题 研究 了汉江丹江口水库 长江葛洲坝水利枢纽蓄水运用后下游河湾平面形态的变化规律 主要内容包括河湾发育 概况 水库运用对河湾平面形态的影响以及在不同的来水来沙条件下典型河湾平面形态变化 并结合大量实 测资料拟合出水库下游河湾平面形态参数的经验公式 公式经验证 可以用来预测相同类型水库运行后下游 河湾平面形态的变化规律 关键词 水库运用 河湾平面形态 拟合 经验公式 中图分类号 文献标识码 文章编号 前言 在河道上修建水库 改变了下游河道的水沙条件 破坏了河流自身的平衡 引发下游河道的再造床 过程 对防洪 航运 灌溉 供水等诸方面会产生一系列影响 因此 水库下游的河床演变已成为河床演 变学中的一个重要研究课题 研究并掌握水库下游河床演变规律 准确预报河床演变趋势 以便因势利 导 宏观控制 促使河流向有利于国民经济各部门的方向发展 具有十分重要的理论和实践意义 当然 河床演变与来水来沙条件 下游侵蚀基准面 河床组成及河岸边界条件等诸多因素有关 其演 变机理是一门极其复杂的边缘科学 冲积河流按其平面形态可划分为顺直型 蜿蜒型 分汊型及游 荡型 本文就研究较为完善 影响因素相对简单的蜿蜒型河道 河湾 以汉江丹江口水库 长江葛洲坝水 利枢纽为例 通过大量的实测资料 分析水库运行后下游河湾平面形态的演变规律 以便预测相同类型 水库运行后下游河湾平面形态的变化情况 为水库运行调度 河道整治以及防洪提供依据 水库下游河湾的平面形态 河道的弯曲程度可以用河道弯曲系数和河道曲折率来描述 其中弯曲系数可定义为河槽长度和河 谷长度的比值 其大小决定于河湾的多少和形态特征 如果弯曲系数大于 就是弯曲性河流 曲折 率为河道长度与湾颈间直线距离的比值 曲折率大 河湾弯曲 曲折率小 河湾顺直 汉江丹江口水库下游河段沿程弯曲系数如图 所示 丹江口至碾盘山河长 为汉江中 游 在建库前是具有一定游荡性的分汊河型 其中丹江口至襄阳段河长 弯曲系数为 分 汊段共长 占该河段长的 左右 襄阳至碾盘山段 河长 弯曲系数为 分汊段共长 占该河段河长的 左右 碾盘山至河口河长 为汉江下游河段 其中碾盘山至泽口长 弯曲系数 水库建成后 主槽冲深下切 水流归槽 游荡性逐渐减弱消失 有的汊道淤 死 江心洲变成边滩 河型有向微弯型发展的趋势 长办水文局 汉江丹江口水库水文泥沙实验文集 年 收稿日期 基金项目 国家重点基础研究 课题 编号 国家自然科学基金项目 编号 作者简介 余明辉 女 湖北广水人 副教授 从事水力学及河流动力学的研究 长江葛洲坝水库下游河段荆江各河湾曲折率见图 枝城至藕池口段为上荆江 由 个微弯河段 组成 河湾平顺 外形稳定 弯道处多有江心洲 藕池口至城陵矶段为下荆江 由 个弯曲河段组成 河 道蜿蜒曲折 外形变化大 除监利河湾有乌龟洲将河道分为两股外 其余均为单一河道 若将河湾密度 定义为单位 长度河段中河湾个数 图 为汉江丹江口水库下游河段河湾密度沿程分布 由图可见 在游荡性分汊河段河湾密度较大 城隍庙至河口为蜿蜒性河段 河道蜿蜒曲折河湾较发育 图 为枝城 下游河段河湾密度沿程分布 由图可见在松滋口下游和藕池口下游河湾较为发育 这与荆江河床 河岸 结