三峡水库蓄水后长江中游分汊河道演变机理及趋势

长江中游宜昌-湖口河段分汊河型分布广泛,涵盖了顺直分汊、微弯分汊及鹅头型分汊3种类型.本文依据三峡水库蓄水以来大量原型观测资料,总结归纳了长江中游各分汊河段的演变特征及其内在机理,并初步预测了其发展趋势.研究结果表明,三峡水库蓄水后,沙量大幅减少,同时局部河床边界条件发生变化,长江中游分汊河段普遍出现支汊冲刷发展、中低滩冲刷变形、高滩滩缘崩退等演变现象.伴随着三峡水库调度方式的不断优化,加之河床冲刷下造床质输移水平的沿程恢复,以及大量航道整治工程的作用,城陵矶以下分汊河段稳定性将优于荆江河段.     

长江河口动量系数时空变化规律研究

利用近期实测资料,对长江河口肖山—口门区域的动量系数进行时间和空间分布规律研究;在此基础上,得出动量系数边滩和深槽分布的差异性,并建立了经验曲线.主要结论:动量系数近口段和河口段一般为洪季大于枯季,但北槽进口枯季大于洪季;洪季肖山—石化下大潮大于小潮,枯季时肖山—狼山沙为大潮大于小潮,徐六泾—石化下为大潮小于小潮;洪季以潮流界作为界限,潮流界以下向海方向动量系数表现为增加趋势;在空间上,北港大于南港,北槽大于南槽;引起这一差异的主要原因为不同时间和空间径流和潮流水动力差异所致.以-15 m水深划分近口段边滩和深槽,边滩区域动量系数随水深增大而增加,深槽区域动量系数变化不大.     

三峡建库后荆江三口分流的变化

根据近50年来的实测资料,分析了三口分流变化的原因,得到了影响三口分流最主要的因素是荆江河段水位变化以及三口分流洪道冲淤变化,而近期造成这些变化的主要原因是长江干流水沙变化.其中,在1955-1990年期间,荆江河段水位下降、三口分流洪道淤积导致三口分流比急剧递减;1990年至蓄水前,荆江河段水位、三口分流洪道冲淤均变化不大,三口分流比也基本变化不大.三峡蓄水以后,长江干流含沙量将会大幅度地减少,本文结合三峡水库下泄水沙过程及下游河道冲刷的研究成果,估算了三峡水库运行20年后三口分流洪道的冲刷深度以及分流比变化.结果表明:三峡建库20年后,荆江河段中、高水位下降幅度有限,三口分流洪道河床高程下降幅度较大,因而三口分流比将不会减少.     

河网水情预报的神经网络模型及应用

传统BP网络模型在模式识别、电力负荷预报、水现象的模拟及预报等领域得到了广泛的应用．但传统BP网络模型存在隐含层结构难以确定和网络结构物理概念不明确等问题．本利用水量守恒及槽蓄关系,建立了能够反映水流运动基本特征的神经网络模型(MCR—ANN)并用于河网水情的模拟及预测．应用结果表明：该网络物理概念清晰,避免了传统BP网络在隐含层结构难以确定和河网结构物理概念不明确等的不足,模拟效果较好。     

蓄水方案改变对三峡水库变动回水区航道的影响

在分析蓄水方案变化对三峡水库枯水期保证水位回水末端的影响的基础上,计算对比了三峡蓄水方案变化前后重庆河段的淤积发展、分布及其对航道的影响,结果表明：随着水库运用初期河势调整或者炸礁措施的投入及枯期消落水位155m回水末端的上延,重庆河段是变动回水区碍航的重点区域;蓄水方案改变对重庆河段初期淤积量有一定影响,但影响不大,随着蓄水时间增长,蓄水方案调整前后河段的淤积量及淤积分布差别逐渐消失;蓄水方案调整后,淤积量逐年增长,泥沙淤积纵向分布仍然集中宽阔的浅滩段,横向分布仍然集中在汛期的回流区或边滩部位,部分浅滩随着水库运用时间的增长出现碍航问题,与蓄水方案调整前基本一致,总的来说,蓄水方案调整对重庆河段的航道影响不大。     

三峡工程蓄水后荆江沙质河段河床演变及对航道的影响

分析了三峡工程蓄水以来荆江沙质河段不同类型河床的演变特性,预测计算了水库下游河床冲刷过程,进而探讨了河床演变趋势及其对航道的影响.资料分析表明,蓄水初期,上荆江深泓下切明显,但分汊放宽段航深不足问题突出;下荆江深泓冲淤相间,长顺直(微弯)河段的深槽过渡段下移,弯道进口处水流较分散,致使航槽不稳定.基于数学模型计算结果预测,蓄水5—10年,太平口—藕池口河段发生强烈冲刷,分汊放宽段中枯水河槽更宽浅,致使航道条件恶化,而且,支汊发展会影响主汊的通航条件;藕池口以下处于冲刷初期,过渡段浅滩碍航与否主要与退水过程有关,但弯道发展将使航槽位置发生变动.蓄水15—20年,藕池口以上冲刷基本完成,上荆江微弯分汊河型趋于稳定;藕池口以下发生强烈冲刷,过渡段浅滩高程降低,有利于航深的增加,弯道可能出现局部撇弯,致使航槽移位.     

长江中游洪水调度研究（Ⅲ）：防洪工程体系效果浅析

长江中游荆江洞庭湖区的防洪工程体系包括三峡水库以及分散的多个分蓄洪区,它们在不同类型来流情况下可能显示出不同的运用特点和效果。以1％设计标准的洪水为讨论前提,采用洪水调度数学模型分析了各种来流情况下的工程效果。其结果显示：三峡水库的调节作用主要是避免了荆江分蓄洪区的启用,将荆江段的超额洪量转移到水库进行调蓄;尽管不同类型洪水条件下各分蓄洪区运用情况不尽一致,但有、无三峡水库条件下,城陵矶附近总分洪量变化不大,分洪后的洪峰水位也变化不大。     

青年科学家关于及时开展“黄河断流问题研究”的建议

1997年10月31日～11月2日，在中国科协主办的“青年科学家论坛”第27次活动中，来自中国大陆、香港、台湾、澳门的28位青年专家进行了“环境─水利─地理─泥沙交叉科学前沿问题”讨论，分析了泥沙科学的发展趋势，探讨了地理学定量研究的方法，指出了区域水体─泥沙运动过程中     

松滋口口门分流分沙比变化特性

根据三峡工程运用前后的实测水文资料,分析了松滋口分流分沙的年际、年内变化规律及其成因,并研究了三峡工程蓄水以来松滋口分沙比递增的缘由.研究表明,影响松滋口分流分沙最直接的两个因素是口门附近水位和口门高程;三峡工程运用后松滋口年内分流和分沙量更集中在6—9月,10月的分流分沙量均明显减少,但年分流比的变化不大,松滋口口门河道冲刷引起该口门分沙比递增;并预计未来一段时间内松滋口分流比将变化不大,如扣除口门河道冲刷的影响,则分沙比仍将变化不大.     

三峡水库蓄水对汉江堤防安全的威胁及防御对策

三峡水库汛后蓄水,每年10月份下泄流量大为减小,汉口水位较目前显著降低,将加重汉江秋季洪水对汉江堤防及武汉地区防洪安全的威胁。本文在对三峡水库蓄水后汉口水位下降分析的基础上,探讨了三峡蓄水对汉江堤防安全的威胁,并提出了相应的防御对策。