长江中游黄州河段采砂影响分析

发布时间：2019-10-10 13:19

【摘要】：河道采砂等人类活动对河道演变的影响是河流动力学研究的一个重要课题。以长江黄州河段为例,在实测水沙系列的基础上,采用平面二维水沙数学模型研究了不同流量级下工程河段采砂后水位、流速和汊道分流比等变化规律,并模拟了不同典型年水沙条件下洲滩河段演变过程和采砂区冲淤特性。研究结果表明,在不同流量条件下,随着流量的增加,水位和流速变化幅度有所减小、影响程度降低;分流比对平滩流量反应更加敏感,平滩流量条件下分流比有明显增加;三峡水库蓄水运行后,在不同典型水文年条件下,随着洲滩的冲刷后退加剧,布置在洲尾的采砂区泥沙回淤明显。
【图文】：

网格图,河段,网格,范围

水利水运工程学报2016年10月如图1所示，该河段上游布置有汉口水文站，下游分布有黄石水位站，据实测资料显示，三峡水库蓄水运行后，汉口站多年平均径流量变化较孝年内变化幅度减小，含沙量明显减少，表现为少沙特点［12］。为研究三峡水库蓄水运行以后采砂影响下河道的演变规律，根据长江采砂规划要求［13］和实际工程中采砂区布置经验，本采砂区布置在黄州河段德胜洲洲尾部靠近非通航的左汊，拟定开采面积为40万m2，采砂量约为200.7万m3。图1计算河段范围和网格示意Fig.1Sketchofcalculationmeshesinstudyarea2.2模型计算范围和网格划分模型计算进口断面为黄柏山，出口断面位于燕矶附近。模型采用河势贴体正交曲线网格形式，网格布置为158×31，水流方向网格间距40～80m，垂直水流方向网格间距30～90m，计算区域范围、监测断面布置及网格划分见图1。2.3模型参数率定与验证采用2008年12月和2011年7月两个测次的水面线、实测断面的流速分布以及汊道分流比等资料对模型水流糙率系数进行了率定和验证，，对应汉口站的流量分别为14566和35000m3/s，利用2008年4月与2008年10月的实测断面含沙量分布、断面形态和平面地形等对模型的挟沙力系数和恢复饱和系数等参数进行了验证，各组次率定值吻合较好。图2～3列出了部分验证水流条件下(Q=35000m3/s)河段测流断面流速分布和河道冲淤分布的模型计算结果与实测值的比较。可见，模型计算流速分布及冲淤分布均和实测资料结果吻合较好，模拟结果表明模型参数比较可靠，基本反映出了研究河段水沙运动及河床冲淤变化基本规律。图2测流断面流速分布Fig.2Velocitydistributioningagingsections72

流速分布,测流断面,流速分布

水利水运工程学报2016年10月如图1所示，该河段上游布置有汉口水文站，下游分布有黄石水位站，据实测资料显示，三峡水库蓄水运行后，汉口站多年平均径流量变化较孝年内变化幅度减小，含沙量明显减少，表现为少沙特点［12］。为研究三峡水库蓄水运行以后采砂影响下河道的演变规律，根据长江采砂规划要求［13］和实际工程中采砂区布置经验，本采砂区布置在黄州河段德胜洲洲尾部靠近非通航的左汊，拟定开采面积为40万m2，采砂量约为200.7万m3。图1计算河段范围和网格示意Fig.1Sketchofcalculationmeshesinstudyarea2.2模型计算范围和网格划分模型计算进口断面为黄柏山，出口断面位于燕矶附近。模型采用河势贴体正交曲线网格形式，网格布置为158×31，水流方向网格间距40～80m，垂直水流方向网格间距30～90m，计算区域范围、监测断面布置及网格划分见图1。2.3模型参数率定与验证采用2008年12月和2011年7月两个测次的水面线、实测断面的流速分布以及汊道分流比等资料对模型水流糙率系数进行了率定和验证，对应汉口站的流量分别为14566和35000m3/s，利用2008年4月与2008年10月的实测断面含沙量分布、断面形态和平面地形等对模型的挟沙力系数和恢复饱和系数等参数进行了验证，各组次率定值吻合较好。图2～3列出了部分验证水流条件下(Q=35000m3/s)河段测流断面流速分布和河道冲淤分布的模型计算结果与实测值的比较。可见，模型计算流速分布及冲淤分布均和实测资料结果吻合较好，模拟结果表明模型参数比较可靠，基本反映出了研究河段水沙运动及河床冲淤变化基本规律。图2测流断面流速分布Fig.2Velocitydistributioningagingsections72
【作者单位】：中南民族大学资源与环境学院;武汉大学水资源与水电工程科学国家重点实验室;湖北省交通规划设计院;黄河勘测规划设计有限公司规划研究院;华中科技大学水电与数字化工程学院;
【基金】：湖北省自然科学基金资助项目(BZY15026) 中央高校基本科研业务费专项资金项目(CZQ15007)
【分类号】：TV147;TV85

【相似文献】