14河流侵蚀淤积的工程地质分析2012.ppt

河槽摆动可达到的最大宽度(B2)受到河道中节点纵向间距(L)的限制，两者有如下经验关系： (黄河下游) (14-19) （长江中、下游) (14-20) 以长江中、下游城陵矾以下河段为例，节点纵向间距最大值为27.8km。如果河流要发展为弯曲型，则必须B2≥Bm，若采用前述Bm =25.7km，则L应等于或大于45.9km，实际的L值远远低于该值。因而这正是长江中、下游这一河段不能形成弯曲型河流，却发展为藕节状分叉型河流的主要原因。同样也可用以解释黄河下游游荡性河流的成因。 14.4.3.2节点的外形对河床演变的控制作用 节点按外形可划分为凹入型、凸出型、凹凸不平型三种基本形式(图14-22)。 不难看出，就控制河势效果来说，以具有一定长度的导流面的凹入型[图14-2(a)]最佳。凸出型次之，它起挑流作用，挑流的远近随上游河势和流量大小而不同，但主流射出的方向很接近(图14-22)。 凹凸不平型的情况则要复杂得多，出水方向因节点上游河势的变化而有较大的改变(图14-22)。 上述分析表明，河流中固有的节点如果发生了变形，或者因自然或人为因素在河流中出现了新的节点(如修筑的桥墩、码头和防护堤等)，必将对河床的演变发生巨大影响，并且这种影响会向下游，甚至向上游波及一个相当长的距离。这在预测河床演变，确定河床蚀、淤部位，制订整治方案时，必须十分注意。 14.4.3.2节点的外形对河床演变的控制作用 图14-22 黄河下游不同外形的节点对河床演变的影响实例 （参照钱宁等） 14.4.4 环境条件的变化对河流演变的影响 环境条件的变化，涉及方面很多。这里侧重讨论工程地质分析中尤为关注的几个问题。 14.4.4.l特大洪水的作用 罕见的特大洪水可以由特殊的气象水文条件造成，也可以因河道中崩滑堰塞体或人工大坝溃决而引起。 特大洪水对河床改造的直接后果是大幅度冲蚀展宽河槽。由表14-5可见，特大洪水造成的影响主要表现为河道流量的激增所引起的变化。如果河道有足够允许其展宽的宽度，甚至可使弯曲河型失去弯曲形态向游荡性河流转化，国内外有不少这样的实例。 特大洪水又常与森林、植被的大面积破坏相联系。如我国山西岚漪河，在20年代上游森林未破坏之前，河宽仅50m，不少村庄建在滩地上。30年代森林被砍伐殆尽，洪水逐渐增大，河槽开始摆动，1942-1949年几次洪水使河宽发展到200m。50年代和60年代的几次大洪水河宽拓宽至300-600m，显然也与以后的植被再遭破坏有关。 表14-5 沙质河流水力、地貌因素与河流演化对照表 （Li Ruk-Ming等，1982） 河道崩滑堰塞体溃决造成的异常洪水，往往可造成更为严重的破坏与灾害。四川岷江上游1933年8月25日迭溪大地震引起山崩，形成十多个堰塞湖(海子)。时至同年10月9日，小桥堰塞体被积水翻越溃决成灾，推断溃决水头60余米，冲毁沿江田舍房舍和桥梁，都江堰的内江和外江冲成卵石一片，工程遭到严重破坏。 洪水灾害可以通过河流的自动调整而在一定时期内消除，但要具备三个条件： (1) 在较长时期内不再发生类似规模的特大洪水； (2) 有足够的细颗粒泥沙补给； (3) 植被生长条件良好。 其中最后一个条件是决定性的。在雨量丰沛，植被生长条件良好的地区，一般在10-15年时间内即可消除其影响。这一特征在水土保持和生态环境研究中具有重要意义。 14.4.4.2 河流演化与古气候的关系 对我国东部东海、黄海古水温的分析研究证明，11万年以来与水温波动相对照，曾发生过三次海侵和两次海退(图14-23)。第一次海侵大约从11万年前开始，至7万年前海面达到现代海面以上5.7m。之后发生了两次规模较大海退。4万多年前的一次海退估计降至现今海面以下80m左右；2.5万年前晚大理冰期海退规模最大，我国东部海岸后退约600km，我国沿海海面下降约为l00-140m。最后一次海侵至6000年前达到高峰，海面升至现代海面以上3-5m，此后海面波动下降直至现今的位置。 海面的波动引起河流侵蚀基准面变动，造成河流冲淤变化；另一方面气温升降直