小浪底水庫運用后,進(jìn)入黃河下游河道的水沙情勢發(fā)生顯著變化,大流量洪水頻率大幅減小,中小流量洪水作用凸顯。為揭示黃河下游游蕩段中小流量下的演變特征,本文開展了500、1000、1500和2000 m3/s流量級下黑崗口—夾河灘段的動床物理模型試驗。結(jié)果表明,垂向上,研究河段河床沖刷與淤積沿程相間分布,具有典型的游蕩性河段的沖淤交替特征;橫向上,中小流量下游蕩段仍存在橫向擺動的可能,且隨著流量增大,主流彎曲系數(shù)由1.18減小至1.13,河道逐漸由蜿蜒向順直發(fā)展;縱向上,各流量下深泓線調(diào)整趨勢與沖淤量變化規(guī)律基本一致。此外,本文著重分析了河道工程與橋下河段河床的時空調(diào)整過程并運用隨機(jī)模型進(jìn)行了模擬。通過分析發(fā)現(xiàn):時間上,河道工程附近河床垂向調(diào)整速率早期較快,之后隨時間快速非線性減緩;空間上,橋下河段累積沖刷深度沿程非線性減小,空間衰減特性顯著。應(yīng)用表明,隨機(jī)模型對典型局部河段的時空調(diào)整預(yù)測效果較好,相關(guān)系數(shù)R2可達(dá)0.74以上。本文探討了中小流量下黃河下游典型游蕩段長河段與局部的沖淤演變特征,可為未來黃河下游典型游蕩性河段的河道整治與保護(hù)提供科學(xué)依據(jù)。

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【部分圖文】：

圖1黃河下游研究區(qū)域概況

該河段河長約48km，平均曲折系數(shù)約為1.13；平面形態(tài)較為復(fù)雜，上游河道斷面相對寬淺、沙灘發(fā)育、流路散亂，下游河段斷面則相對窄深，主流位置較為穩(wěn)定；灘地面積所占比重甚大，約占河道總面積的80%[8]；河道工程布置密集，自上而下分布有黑崗口、順河街、大宮等十余處丁壩控導(dǎo)工程。河....

圖2黃河下游游蕩段夾河灘斷面示意圖

圖1黃河下游研究區(qū)域概況2模型參數(shù)設(shè)計

圖3花園口站各流量區(qū)間下持續(xù)天數(shù)和輸沙率占比

此外，依次開展試驗時，為保證每組次試驗中河道最終能夠達(dá)到與來水來沙條件相適應(yīng)的平衡狀態(tài)，保證觀測到的主流位置與河床地形數(shù)據(jù)穩(wěn)定而可靠，根據(jù)模型測試經(jīng)驗，將每組次試驗時間設(shè)置為相對較長的8h（相應(yīng)原型時間約為34d），放水期間控制下游出口斷面水位保持不變。3河道的形態(tài)調(diào)整特征

圖4研究河段不同流量下相鄰斷面間的河段沖淤量

總體而言，“4個試驗流量級”下，聶莊—夾河灘河段的河道累積沖淤量分別為-9.92×106m3、18.53×106m3、-13.63×106m3和15.78×106m3（正值表示沖刷，負(fù)值表示淤積）。其中，1500m3/s流量下發(fā)生的河道淤積可能與聶莊—荊隆宮段的河段形態(tài)....

本文編號：3977750