长江中游横断面形态对水沙条件变化的滞后响应研究

发布时间：2017-09-11 16:22

  本文关键词：长江中游横断面形态对水沙条件变化的滞后响应研究

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【摘要】：以长江中游为研究对象,采取理论研究和实测资料分析相结合的研究方法,研究长江中游冲积河段河床演变对水沙条件变化的滞后响应规律。论文拓展了河床演变滞后响应模型的研究范围,对于揭示长江中游冲积河段的河床演变规律具有重要意义,为治理长江提供了重要的理论参考依据。分析了长江中游宜昌站、沙市站、监利站等6个站的水沙条件变化规律,讨论了葛洲坝工程和三峡工程蓄水前后长江中游水沙条件的变化特点。认为葛洲坝工程和三峡工程的蓄水过程大幅削减了长江中游各测站的输沙量,同时也削弱了长江中游的洪峰流量,加大了枯水期径流量,使得来水量年内分配趋于均匀。分析了长江中游沙市站、监利站、汉口站以及城陵矶(七里山)站河槽横断面形态的调整规律,认为长江中游的护岸工程束缚了河槽横断面的自然调整,导致河槽横断面的滩槽过渡不明显,难以用严格的物理概念来确定各断面的平滩面积或平滩流量等河床演变特征变量。最终选用各水文站多年汛期平均水位下的河槽横断面面积A汛作为反映长江中游典型冲积河段河槽横断面形态变化的特征变量。利用滑动平均值法分析证明了长江中游冲积河段的断面面积对水沙条件变化存在滞后响应现象。基于吴保生提出的冲积河流河床演变的滞后响应模型,以及李凌云对滞后响应模型基础方程的推导,从三个方面对滞后响应模型进行改进:(1)改变滞后响应模型的特征变量为断面面积;(2)引入“年组合流量”以考虑非汛期流量的造床作用;(3)在模型迭代公式中使用分段函数以体现葛洲坝和三峡工程对水沙条件的影响。改进后的滞后响应模型在长江中游的沙市站、监利站以及汉口站取得不错的应用效果,计算结果显示,模型计算值与实测值之间的相关系数介于0.7~0.9,改进后的滞后响应模型可以很好地描述长江中游河槽横断面形态的调整变化规律。利用所建立的模型,借用“90系列”的水沙资料,预测在“90系列”水沙条件作用下,长江中游典型冲积河段河槽断面面积调整变化趋势。
【关键词】：长江中游 横断面形态 水沙变异 滞后响应 三峡工程
【学位授予单位】：长江科学院
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TV147
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 第一章 绪论10-26
• 1.1 研究背景及研究意义10-11
• 1.2 国内外研究现状11-23
• 1.2.1 原型观测资料分析研究11-18
• 1.2.2 理论性研究18-21
• 1.2.3 模型分析研究21-22
• 1.2.4 其他研究方法22
• 1.2.5 小结22-23
• 1.3 本文主要研究内容及技术路线23-26
• 1.3.1 主要研究内容23-25
• 1.3.2 研究方法和技术路线25-26
• 第二章 长江中游水沙及河道变化特征26-46
• 2.1 长江中游河道概况26-28
• 2.2 长江中游水沙条件变化特征28-42
• 2.2.1 水沙沿程变化分析28-30
• 2.2.2 水沙年际间变化分析30-38
• 2.2.3 水沙年内变化分析38-42
• 2.3 长江中游典型冲积河段横断面变化特征42-45
• 2.4 本章小结45-46
• 第三章 河槽横断面对水沙变异的响应过程及特点46-60
• 3.1 对来水因子的响应46-52
• 3.2 对来沙因子的响应52-57
• 3.3 前期水沙条件影响的存在性分析57-60
• 第四章 河槽断面面积对水沙条件变化的滞后响应研究60-80
• 4.1 冲积河流河床演变的滞后响应模型60-65
• 4.1.1 基本方程60-63
• 4.1.2 迭代模型63-64
• 4.1.3 模型相关参数计算方法64
• 4.1.4 模型评价指标64-65
• 4.2 滞后响应模型在长江中游的改进65-67
• 4.2.1 改变滞后响应模型的特征变量65-66
• 4.2.2 引入“年组合流量”概念66-67
• 4.2.3 在模型迭代公式中使用分段函数67
• 4.3 滞后响应模型改进后的应用67-79
• 4.3.1 在沙市站断面的应用68-72
• 4.3.2 在监利站断面的应用72-75
• 4.3.3 在汉口站断面的应用75-79
• 4.4 本章小结79-80
• 第五章 长江中游河槽横断面面积的调整变化模拟及预测80-84
• 5.1 在沙市站的预测80-81
• 5.2 在监利站的预测81-82
• 5.3 在汉口站的预测82
• 5.4 本章小节82-84
• 第六章 结论及展望84-86
• 6.1 主要结论84-85
• 6.2 研究展望85-86
• 参考文献86-90
• 附录90-92
• 致谢92

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前10条

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本文编号：831797