長(zhǎng)江上游斗笠子卵石邊灘采砂后再造過(guò)程研究.pdf

1、長(zhǎng)江上游斗笠子灘是著名的枯水急流灘，受地方砂石需求量增加的影響，該灘段近年來(lái)采砂規(guī)模日益擴(kuò)大。長(zhǎng)距離、大規(guī)模的河道采砂，會(huì)導(dǎo)致河床出現(xiàn)不規(guī)則深坑，推移質(zhì)輸移特性發(fā)生改變。斗笠子灘采砂活動(dòng)給本就多變的航道條件帶來(lái)了更多不確定因素，成為建設(shè)敘渝段Ⅱ級(jí)航道的瓶頸，迫切需要對(duì)其邊灘采砂后河床的再造進(jìn)行研究。
　　本文結(jié)合歷年原型觀(guān)測(cè)資料，選用定、動(dòng)床物理模型試驗(yàn)與基于正交曲線(xiàn)坐標(biāo)系的平面二維水沙動(dòng)力學(xué)模擬相結(jié)合的手段，進(jìn)行斗笠子灘段推移質(zhì)

2、運(yùn)動(dòng)觀(guān)測(cè)分析，分別模擬了不同邊界條件下整個(gè)灘段卵石推移質(zhì)輸移特性及采砂前后水流、輸沙指標(biāo)的變化，并重點(diǎn)針對(duì)采砂區(qū)進(jìn)行再造過(guò)程預(yù)測(cè)，主要研究成果如下:
　　1)通過(guò)定床卵石推移質(zhì)輸移試驗(yàn)，得到典型流量下卵石輸移帶分布。依據(jù)所得分布情況，開(kāi)展典型年卵石推移質(zhì)動(dòng)床試驗(yàn)，通過(guò)斗笠子灘段推移質(zhì)運(yùn)動(dòng)觀(guān)測(cè)情況進(jìn)行分析得到卵石輸移速度，并基于試驗(yàn)成果修正卵石推移質(zhì)運(yùn)動(dòng)速度公式，提高了計(jì)算精度。
　　2)基于水流的紊流結(jié)構(gòu)提出一種推移質(zhì)輸移線(xiàn)

3、路數(shù)學(xué)模型計(jì)算方法，建立二維水沙數(shù)學(xué)模型，對(duì)水位、流速、分流比、河床變形、卵石推移質(zhì)輸移線(xiàn)路等方面進(jìn)行計(jì)算并與現(xiàn)有實(shí)測(cè)資料進(jìn)行對(duì)比驗(yàn)證，吻合度均較好，表明所建模型具備模擬河道水沙特性的能力，可采用該模型作為定量研究斗笠子灘段采砂后再造過(guò)程的手段。
　　3)運(yùn)用所建立的二維水沙數(shù)學(xué)模型和推移質(zhì)輸移線(xiàn)路模擬數(shù)學(xué)模型，模擬不同流量下斗笠子灘段的水流、泥沙特性，對(duì)比分析枯水期與洪水期卵石推移質(zhì)輸移路徑，并對(duì)該河段進(jìn)行沖淤預(yù)測(cè)。在此基礎(chǔ)上選