3.3浅滩演变及演变分析方法.ppt

第三节 浅滩演变及演变分析方法 浅滩演变是指浅滩随水流运动和来水来沙条件而发生的变化。 一 影响浅滩演变的主要因素 1.来水来沙条件 流量大、沙量小，易冲刷； 流量小、沙量大，易淤积。 2.河床边界条件 河床平面形状的束窄、放宽，河床纵向的局部升高、降低，边滩的 尺度、部位、形状，河床组成颗粒的粗细，沙波的尺度。 3.上下游河段演变的影响 浅滩上游水流动力轴线的变动，影响浅滩河段主流摆动； 下游河段的演变只在某种程度上加强、减弱演变强度，不会使浅滩发生根本性变化。 一、浅滩演变的主要影响因素 （1）来水、来沙条件 来水条件：来水总量、洪峰大小及洪峰过程线的形式、某一特定水位的持续时间。 来沙条件：来沙总量、含水量大小、粒径级配及过程线的形式。 黄河秦厂站1954年流量、含沙量过程线 演变特点：7～9月：冲刷；11～4月：淤积 （2）河床边界条件 河床的平面形状、纵向形态，河床的组成，边滩的尺度、部位及形状等。 ①浅滩上、下游的边滩对其冲淤有很大影响：边滩的高低，标志水流归槽水位的高低及对水流导沙作用的强弱。 ②过渡段的长度对过渡段浅滩的影响:(1)过渡段适当，上下弯道的环流使浅滩对面形成两个大边滩；(2)过渡段太长，常形成两个以上浅滩，浅滩不稳定；过渡段长、河床宽，泥沙大量在河床上淤积，形成心滩或江心洲；(3)过渡段太短，形成交错浅滩，不利航行。 ③河道的放宽段 ④在束窄（峡口）上游段 ⑤支流河口 ⑥入海河口 （3）上、下游河段演变影响 ①上游河段的影响：主要表现在进入本滩段的水流动力轴线上； ②下游河段的影响：主要表现在下游河床冲淤对本河段比降的变化、引导水流走向，使浅滩的冲淤水位和输沙力受到影响。 上游河段对浅滩演变的影响极为显著； 下游河段不会使浅滩发生根本性的变化。 二、浅滩演变的基本规律 （1）浅滩的稳定性和活动性 稳定性：河床形态没有根本性变化，浅滩不会自行消失。 活动性：体现在滩脊高程和位置的变化。 （2）浅滩演变的年周期性 水文条件的变化，是引起浅滩变化在直接条件，水文条件有年周期的变化，浅滩也有汛期淤、枯期冲刷的年周期变化。大多数浅滩在洪水上涨期淤积，退落时冲刷，即洪淤枯冲。 洪淤：洪水中泥沙多，容易淤积； 枯冲：河床变窄，河道束水归槽，水动力变大，开始冲刷浅滩 （3）浅滩演变的多年周期性 以多年水文周期性变化为依据 （洪水） 浅滩年际周期性的表现型式： ①边滩反复消长，深泓线上下摆动 ②岸线不断变化，过渡段时而延长时而缩短 ③汊道兴衰交替，通航汊道易位 二 浅滩演变的基本规律 1.浅滩的稳定性和活动性 2.浅滩演变的年周期性 3.浅滩演变的多年周期性 三 浅滩演变的分析法 1.浅滩的水深分析 2.浅滩形态的演变分析 a 河段深泓线变化 b 平面变化 c 纵断面变化 d 横断面变化 3.浅滩演变的综合分析 水力、泥沙和河床形态的沿程变化、平面变化、过程变化。 水深是反映浅滩冲淤变化的最基本资料，也是航道维护、疏浚和整治工程规划设计的重要依据。常利用浅滩的水位与水深关系反映浅滩冲淤变化。 1)．浅滩水位水深关系图（多年浅滩冲淤变化） （1）多年水位水深关系图 浅滩水位-水深关系图 1、浅滩的水深分析 （2）历年枯水期浅滩冲淤变化 某滩历年枯水期水位与水深关系 图 1)．浅滩水位水深关系图（多年浅滩冲淤变化） 1、浅滩的水深分析 2)．浅滩逐日水位水深关系 浅滩逐日水位水深关系图 a)涨淤落冲； b) 涨冲落淤 1、浅滩的水深分析 相对水深：设计水位以下的水深。 H--- 实测水深 --实测水位与设计水位之差 ， 浅滩水位与相对水深关系图 相对水深换算图 3)．浅滩水位与相对水深关系 实测水位 实测水位 H－－水深 ΔZ=实测水位－设计水位 设计水位 设计水位 退水时浅滩冲刷 ，退水时浅滩不冲不淤 ，退水时浅滩淤积 1、浅滩的水深分析 1)、河段深泓线变化分析 深泓线即沿河流方向最大水深处的连线。沿此线的剖面为河流的纵剖面。 某河道浅滩平面冲淤变化图 2、浅滩形态的演变分析 2)、浅滩平面形态演变 4)、浅滩横断面变化分析 3)、浅滩纵断面变化分析 浅滩横断面形