牛轭湖出口段淤积过程的数值模拟
发布时间：2021-04-11 12:49
牛轭湖出口段主要以悬移质淤积为主,其沙栓淤积过程尚缺少研究。结合黄河源黑河支流麦曲的观测数据,采用MIKE3模拟牛轭湖出口段沙栓的淤积过程。牛轭湖出口段淤积分为进口漫水与回流淤积两个阶段,前者仅在出口段的底部少量淤积,后者在横向环流作用下悬移质在出口段发生累积性淤积。牛轭湖出口段淤积的主要因素是悬移质中值粒径、上游来流量和悬沙浓度。来流量越大,引起出口段横向环流中心的紊动强度增大,从而促进泥沙悬浮,导致出口段两岸边滩更易淤积。悬移质浓度的增加会同时抑制出口段底层泥沙起动,促进沙栓的形成与淤高。
【文章来源】：泥沙研究. 2020,45(04)北大核心CSCD
【文章页数】：7 页
【部分图文】：
牛轭湖出口段发育示意
2016年7月和2017年4月-7月在黄河源若尔盖县的麦朵岗实地进行的考察(32°56"55″N,103°03"13″E)，获得了图2所示的一个刚好处于进口漫水阶段且即将进入回流淤积阶段的牛轭湖数据(2010年的遥感影像显示尚未裁弯)。测量的主要数据包括地形、平均流速、断面水深、河床和河岸泥沙颗粒组成。野外采用的仪器包括差分GPS、全站仪、直流式流速仪(Global Water，精度0.1 m/s)。2016年7月5日首次测量该牛轭湖，出口段因新河道的分流导致水面下降，左岸已出露滩地，只有右岸还有水流与牛轭湖内部连通(图3(a))，属于典型的进口漫水阶段。2017年4月28日第2次到达该牛轭湖，详细测量了该牛轭湖的地形数据与水流数据。2017年7月15日第3次对该牛轭湖进行实地测量，该牛轭湖的严重淤积，导致出口处沙栓已完全露出，这表明出口处已淤积堵塞，只剩牛轭湖中心处还有少量积水(图3(b))。出口处流场产生了明显的环流。出口段沙栓表层的泥沙粒径在1 mm以下，主要是粉砂。挖掘采样显示，在沙栓表面20 cm以下的部位开始出现细小的卵砾石，泥沙粒径开始增大(2～3 mm)，至40 cm以下则已经与河床类似，所以沙栓纵向上的泥沙分布应为表层的悬移质逐渐过渡到底层的推移质。
2016年7月5日首次测量该牛轭湖，出口段因新河道的分流导致水面下降，左岸已出露滩地，只有右岸还有水流与牛轭湖内部连通(图3(a))，属于典型的进口漫水阶段。2017年4月28日第2次到达该牛轭湖，详细测量了该牛轭湖的地形数据与水流数据。2017年7月15日第3次对该牛轭湖进行实地测量，该牛轭湖的严重淤积，导致出口处沙栓已完全露出，这表明出口处已淤积堵塞，只剩牛轭湖中心处还有少量积水(图3(b))。出口处流场产生了明显的环流。出口段沙栓表层的泥沙粒径在1 mm以下，主要是粉砂。挖掘采样显示，在沙栓表面20 cm以下的部位开始出现细小的卵砾石，泥沙粒径开始增大(2～3 mm)，至40 cm以下则已经与河床类似，所以沙栓纵向上的泥沙分布应为表层的悬移质逐渐过渡到底层的推移质。2.3 牛轭湖出口段数值模拟的验证
【参考文献】：
期刊论文
[1]弯曲河流裁弯后牛轭湖进口淤积模型[J]. 李志威,李想,胡旭跃,田世民,余国安. 水力发电学报. 2018(10)
[2]若尔盖盆地黑河的牛轭湖沿程变化与形态特征[J]. 李想,李志威,胡旭跃,田世民. 水利水电科技进展. 2017(06)
[3]长江中游沿江牛轭湖沉积及其环境意义——以长江荆江段天鹅洲、中洲子为例[J]. 贾铁飞,王峰,袁世飞. 地理研究. 2015(05)
[4]河宽渐变水流运动对河床冲淤特性影响的数值分析[J]. 高永胜,王淑英,周苏芬,王协康. 四川大学学报(工程科学版). 2014(02)
[5]牛轭湖形成机理与长期演变规律[J]. 李志威,王兆印,潘保柱. 泥沙研究. 2012(05)
[6]黄河源区典型弯曲河流的几何形态特征[J]. 李志威,王兆印,李艳富,刘乐. 泥沙研究. 2012(04)
[7]弯道环流流速公式的验证与比较[J]. 李志威,方春明,邵佳. 泥沙研究. 2011(05)
[8]长江中下游水沙数值模拟研究[J]. 施勇,栾震宇,胡四一. 水科学进展. 2005(06)
[9]天然弯曲河流的三维数值模拟[J]. 吴修广,沈永明,潘存鸿. 力学学报. 2005(06)
本文编号：3131284
【文章来源】：泥沙研究. 2020,45(04)北大核心CSCD
【文章页数】：7 页
【部分图文】：
牛轭湖出口段发育示意
2016年7月和2017年4月-7月在黄河源若尔盖县的麦朵岗实地进行的考察(32°56"55″N,103°03"13″E)，获得了图2所示的一个刚好处于进口漫水阶段且即将进入回流淤积阶段的牛轭湖数据(2010年的遥感影像显示尚未裁弯)。测量的主要数据包括地形、平均流速、断面水深、河床和河岸泥沙颗粒组成。野外采用的仪器包括差分GPS、全站仪、直流式流速仪(Global Water，精度0.1 m/s)。2016年7月5日首次测量该牛轭湖，出口段因新河道的分流导致水面下降，左岸已出露滩地，只有右岸还有水流与牛轭湖内部连通(图3(a))，属于典型的进口漫水阶段。2017年4月28日第2次到达该牛轭湖，详细测量了该牛轭湖的地形数据与水流数据。2017年7月15日第3次对该牛轭湖进行实地测量，该牛轭湖的严重淤积，导致出口处沙栓已完全露出，这表明出口处已淤积堵塞，只剩牛轭湖中心处还有少量积水(图3(b))。出口处流场产生了明显的环流。出口段沙栓表层的泥沙粒径在1 mm以下，主要是粉砂。挖掘采样显示，在沙栓表面20 cm以下的部位开始出现细小的卵砾石，泥沙粒径开始增大(2～3 mm)，至40 cm以下则已经与河床类似，所以沙栓纵向上的泥沙分布应为表层的悬移质逐渐过渡到底层的推移质。
2016年7月5日首次测量该牛轭湖，出口段因新河道的分流导致水面下降，左岸已出露滩地，只有右岸还有水流与牛轭湖内部连通(图3(a))，属于典型的进口漫水阶段。2017年4月28日第2次到达该牛轭湖，详细测量了该牛轭湖的地形数据与水流数据。2017年7月15日第3次对该牛轭湖进行实地测量，该牛轭湖的严重淤积，导致出口处沙栓已完全露出，这表明出口处已淤积堵塞，只剩牛轭湖中心处还有少量积水(图3(b))。出口处流场产生了明显的环流。出口段沙栓表层的泥沙粒径在1 mm以下，主要是粉砂。挖掘采样显示，在沙栓表面20 cm以下的部位开始出现细小的卵砾石，泥沙粒径开始增大(2～3 mm)，至40 cm以下则已经与河床类似，所以沙栓纵向上的泥沙分布应为表层的悬移质逐渐过渡到底层的推移质。2.3 牛轭湖出口段数值模拟的验证
【参考文献】：
期刊论文
[1]弯曲河流裁弯后牛轭湖进口淤积模型[J]. 李志威,李想,胡旭跃,田世民,余国安. 水力发电学报. 2018(10)
[2]若尔盖盆地黑河的牛轭湖沿程变化与形态特征[J]. 李想,李志威,胡旭跃,田世民. 水利水电科技进展. 2017(06)
[3]长江中游沿江牛轭湖沉积及其环境意义——以长江荆江段天鹅洲、中洲子为例[J]. 贾铁飞,王峰,袁世飞. 地理研究. 2015(05)
[4]河宽渐变水流运动对河床冲淤特性影响的数值分析[J]. 高永胜,王淑英,周苏芬,王协康. 四川大学学报(工程科学版). 2014(02)
[5]牛轭湖形成机理与长期演变规律[J]. 李志威,王兆印,潘保柱. 泥沙研究. 2012(05)
[6]黄河源区典型弯曲河流的几何形态特征[J]. 李志威,王兆印,李艳富,刘乐. 泥沙研究. 2012(04)
[7]弯道环流流速公式的验证与比较[J]. 李志威,方春明,邵佳. 泥沙研究. 2011(05)
[8]长江中下游水沙数值模拟研究[J]. 施勇,栾震宇,胡四一. 水科学进展. 2005(06)
[9]天然弯曲河流的三维数值模拟[J]. 吴修广,沈永明,潘存鸿. 力学学报. 2005(06)
本文编号：3131284
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