治河及工程泥沙第6讲.ppt

张亚荣 高级讲师 北京广播电视大学共建教学部 E-Mail:sljzyr@mail.btvu.org Tel: 谢 谢！ * 治河及工程泥沙 四、 冲积性平原河流的河床演变 １、微弯顺直型河段 中水河床比较顺直或稍有弯曲，河床两岸常常依附有犬牙交错状的边滩，边滩与边滩之间，以浅滩连成整体；深泓线从一个深槽经过浅滩再过渡到另一个深槽，主流线左弯右曲；浅滩与深槽相间，河床呈波浪形起伏，滩槽水深相差不大。 第4章 河床演变 微弯顺直型河道的平面图形 l一边滩；2一深槽；3一浅滩；4一深泓线 (１)两岸犬牙交错的边滩和深槽会同步顺流下移 边滩是由于河中泥沙堆积而成的，在水流的作用下，迎水面不断冲刷坍退，背水面不断淤积延伸，整个边滩不断向下游移动。随着边滩的下移，深槽一边滩一深槽也不断地顺流下移变换位置。因此，河床发生变形。 (２)深槽与浅滩冲淤交替 浅滩枯水期水面坡降大，产生冲刷，冲刷的泥沙在下一个深槽中淤积，深槽洪水期水面坡降大，产生冲刷，泥沙从深槽又被搬运到下个浅滩上淤积，形成深槽与浅滩冲淤交替变化，引起河床变形。 微弯顺直型河段的河床演变特点是： (３)河床周期性展宽与缩窄 由于边滩的存在和发展，使水流弯曲，产生环流，深槽河岸将发生冲刷，河床展宽。边滩发展较深槽河岸冲刷快，当边滩发展过宽时，水深变浅，阻力加大，洪水期就容易发生切滩现象。被切割的边滩在河床中形成江心滩，则河床被江心滩分成汊道。 ２、弯曲型河段 弯曲型河段的一般形态 长江下荆江蜿蜒型河段 弯曲型河道平面图 （１）水流动力轴线（主流线） 定义：把纵向水流沿程各断面最大垂线平均流速处的连线称为水流动力轴线。 特点： a、有明显的顶冲点，顶冲点低水上提，高水下挫． b、 低水傍岸，高水居中（低水走弯，高水走滩） （2） 河床演变特征 a、横断面凹岸的崩退和凸岸的淤长 　　在横向环流作用下，凹岸不断受到冲刷后退形成陡岸深槽，相应凸岸不断被淤积前进形成平缓边滩。整个断面侧向移动，但凸岸淤积量与凹岸崩退量长期基本持平。 　　　下荆江来家铺弯顶断面冲淤变化 (a)冲淤面积积累曲线；(b)弯顶横断面积 1—凹岸崩退积累曲线；2—凸岸淤长积累曲线；3—积累差曲线 b、平面弯曲发展，河线婉蜒蠕动 　　一方面凹岸崩退和凸岸淤长使得弯道曲率不断增大，河弯不断发展；另一方面由于螺旋流作用，使得弯顶不断向下游蠕动。河弯发生平面扭曲，从面整个河线向下游呈缓慢婉蜒蠕动。 c、弯道与过渡段不断交替冲淤 　　弯道：洪水冲，枯水淤 　　过渡段：洪水淤，枯水冲 d、裁弯取直，弯道消长 　　当河弯发展成急剧变化的河环，即形成同向弯相距很近的狭颈时，如遇大水漫滩，便有可能将狭颈冲开，发生突变性的自然裁弯现象。而后老河逐渐淤废，形成牛扼湖；裁直的新河则逐渐发展壮大成为主河道。同时新河又重新向弯曲方向演进，进入河弯演变的下一循环周期。 自然裁弯 （a）长江碾子弯 (b)汉江新沟弯 ３、分汊型河段 演变规律： （1）洲滩的移动与分合 不同年代（时期）汊道演变 (a)龙坪汊道；(b)八卦洲汊道 ? （2）汊道的兴衰与交替 长江某江心洲汊道 ４、游荡型河段 （１）游荡型河道的形态及水沙特性 一般河身比较顺直，曲折系数TS略大于1。从长距离来看河道往往呈藕节状，其中窄段水流归顺，有控制河势的作用；宽段则河床宽浅，洲滩密布，汊道交织，水流散乱，主流迁移不定。 河道的平面形态通常可以用“宽、浅、散、乱”四字概括 。 游荡型河段平面形态及演变过程（花园口） 横断面非常宽浅，而且水流中泥沙较多。 距离（km） 黄河下游平原横断面 （2）演变规律 a、纵剖面变化特征 　　游荡型河段在年内具有滩槽冲淤交替的往复变形规律。汛期由于洪水流速较高，水流集中的主槽往往被冲刷，而大水漫滩后，滩地因水缓滞沙多为淤积。非汛期水流归槽走弯，则出现淤积主槽、冲刷滩唇的现象。从多年平均看，河床是逐年不断淤高，呈单向抬升的变形趋势。 b、平面变化规律。“宽、浅、散、乱”的河道特性，决定了游荡型河段河床变形具有强度大、速度快的特点。其主要表现为主流摆动不定、河势变化剧烈，具有“一弯变，弯弯皆变”的特点． 　　　　　　游荡型河段的河势变化 (a)永定河；(b)黄河下游；(c)汉江白家湾河段  c、宽窄相间藕节状河形 　　游荡性河道宽窄相间的河型，使窄段水流有调理