连续急弯河道突发式演变的互馈机制研究

发布时间：2022-07-27 19:47

　　在非饱和挟沙水流作用下连续急弯河道易产生较大的河势调整与突发式演变,其河势调整与河道的再造过程,势必会对防洪、航运、水资源利用等方面产生深远影响。因此,开展连续急弯河道在非饱和挟沙水流作用下的再造过程研究具有重要理论与实际意义。本文在总结国内外已有研究成果的基础上,收集三峡水库运行后的河道地形、水文实测资料并进行分析,总结非饱和挟沙水流作用下连续急弯河道的演变规律;并通过概化物理模型试验,探讨非饱和挟沙水流下连续急弯河道突发式演变条件与演变过程。本文开展的主要工作与取得的主要成果如下:（1）以熊家洲至城陵矶河段为研究对象,利用原型观测资料分析水库运用后不同阶段连续急弯河道的河势调整及河床冲淤变化规律,得到蓄水初期以后连续急弯河道上下游弯道之间表现出相反的冲淤特性;并通过历史上出现的自然裁弯研究了河道发生突发式演变的临界条件。（2）通过概化模型定床试验,研究了非饱和挟沙水流下连续急弯河道的水面比降、横断面流速分布等水力特性的变化规律。发现漫滩水流作用下连续急弯河道上游急弯段凸岸滩地上形成阶梯状的三个流速集中区,其流速大小自颈口向下依次减小,弯道颈口处最有可能产生裁弯。（3）开展了非饱和挟... 

【文章页数】：89 页

【学位级别】：硕士

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基金项目
摘要
Abstract
1 绪论
    1.1 研究背景及意义
    1.2 研究现状
        1.2.1 水力特性
        1.2.2 河道演变特性
        1.2.3 自然裁弯机理
    1.3 研究内容
        1.3.1 拟解决的关键问题
        1.3.2 研究内容及技术路线
    1.4 本章小结
2 水库下游连续急弯河道演变规律分析
    2.1 河道概况
    2.2 三峡水库运用后研究河段水沙特性
        2.2.1 蓄水前后径流、输沙量年际变化
        2.2.2 蓄水前后径流、输沙量年内变化
    2.3 连续急弯河道演变规律
        2.3.1 历史演变
        2.3.2 河势变化
        2.3.3 岸线变化
        2.3.4 洲滩变化
        2.3.5 深槽变化
        2.3.6 深泓线变化
        2.3.7 典型断面变化
        2.3.8 冲淤变化
        2.3.9 自然裁弯条件分析
    2.4 本章小结
3 概化模型设计与制作
    3.1 模型平面比尺确定
    3.2 模型沙选择
        3.2.1 实测悬移质泥沙选取
        3.2.2 实测床沙选取
        3.2.3 模型沙的选择
    3.3 模型相似条件
        3.3.1 水流运动相似
        3.3.2 泥沙运动相似
    3.4 模型控制及量测
        3.4.1 模型控制系统
        3.4.2 模型测量系统
    3.5 模型概化设计
    3.6 本章小结
4 连续急弯河道水力特性试验研究
    4.1 试验条件
    4.2 试验成果分析
        4.2.1 比降变化
        4.2.2 流速分布
        4.2.3 自然裁弯的可能性分析
    4.3 本章小结
5 连续急弯河道突发式演变模型试验
    5.1 连续急弯河道冲淤特征
        5.1.1 试验条件
        5.1.2 河势总体变化特征
        5.1.3 冲淤变化过程
        5.1.4 滩槽变化
        5.1.5 水力特性变化
        5.1.6 典型断面变化特征
    5.2 连续急弯河道裁弯特征
        5.2.1 试验条件
        5.2.2 河势总体变化特征
        5.2.3 冲淤变化过程
        5.2.4 滩槽变化
        5.2.5 水力特性变化
        5.2.6 典型断面冲淤变化
    5.3 本章小结
6 结论与展望
    6.1 结论
    6.2 展望
参考文献
攻读学位期间发表的学术论文
攻读学位期间参与的科研项目
致谢


【参考文献】：
期刊论文
[1]弯曲河道对改善水生生物栖息地研究进展[J]. 张新华,邓晴,文萌,王明.  西南民族大学学报(自然科学版). 2019(06)
[2]连续微弯弯道水流结构试验研究[J]. 卢翔,李觅.  水利科技与经济. 2019(09)
[3]宁夏苦水河沟湾段裁弯治理及效果分析[J]. 陈天伟.  人民黄河. 2019(03)
[4]弯曲河流颈口裁弯不同阶段水流运动特性[J]. 吴新宇,李志威,胡旭跃,陈帮,杨玥.  水利水电科技进展. 2019(01)
[5]荆江河段4次裁弯后干流河道调整研究[J]. 李志威,袁帅,朱玲玲,李文哲.  长江流域资源与环境. 2018(04)
[6]三峡水库下游弯曲河型演变规律调整及其驱动机制[J]. 樊咏阳,张为,韩剑桥,余梦清.  地理学报. 2017(03)
[7]三峡水库蓄水后下荆江急弯河道凸冲凹淤成因[J]. 朱玲玲,许全喜,熊明.  水科学进展. 2017(02)
[8]近60年渭河下游自然裁弯成因分析[J]. 刘晶,李志威,田世民,刘成.  泥沙研究. 2017(01)
[9]环流修正模型对连续弯道水流模拟的适用性分析[J]. 秦翠翠,邵学军,周建银,周刚,肖毅.  清华大学学报(自然科学版). 2016(12)
[10]连续弯道水流特性的试验研究[J]. 吴华莉,金中武,张小峰,申红彬.  水利水电技术. 2014(01)

博士论文
[1]近代海河河道治理与天津港口空间转移的过程研究[D]. 王长松.北京大学 2011

硕士论文
[1]长江上游弯曲河道的形态特征及有效航宽研究[D]. 王磊.重庆交通大学 2018
[2]裁弯取直对河流健康状况的影响研究[D]. 焦飞宇.天津大学 2012
[3]连续弯道水流及床面变形的试验研究[D]. 王博.清华大学 2008



本文编号：3666065