弯曲宽浅河段水流运动特性及河道冲淤演变分析
阐述航道弯道整治特征及其方法
阐述航道弯道整治特征及其方法引言航道的弯曲性河段在我国河流中普遍存在，大多数这样的航道河段出现在山区河流中，但在平原河流中也存在。
这种河段多出现在山区的原因，主要是山区的河床受到地理、地质及河水湍急等因素影响，形成了半径小或者航槽较为狭窄的弯曲性航道。
河道的弯曲处易受到物理因素的作用，导致存在弯道周围岸边出现横断面，使产生的面流指向凹岸。
河底段的水流呈螺旋状，会引起这一河段出现环流、斜流、扫弯水等复杂水流运行情况，加大船舶行驶难度。
在环流作用下，会使凹岸的这面，在水流的冲刷下越来越弯曲，导致半径越来越小，弯曲处对水流的阻力变大，船舶行驶困难，易发生安全事故。
而在汛期，由于水流过大，航道弯曲处容易被河水冲开，发生裁弯取直的现象，造成更大的财产损失。
1、分析航道弯道的水流特性及碍航的特点1.1航道弯道的水流特性我国航道弯曲主要有三种类型：单一型弯曲、连续型弯曲以及分汊型弯曲。
不同弯曲航道造成水流特点不同。
在水流进入弯道后，水流受到惯性作用，向凹岸移动，使顶冲出现在弯道顶点上部。
但是，岸的阻挡会使水流向凸岸流动，这种现象一般延续到弯道的出口处，这样会导致弯道越来越弯曲。
水流在流动时动力轴线是随着不同水流情况变化而变化。
在枯水时期，水流的流线是弯曲的，而在洪水时期，受到强大惯性作用下，水流会离开凹岸流线变直，出现“低水坐弯，高水走直”的现象。
水流经过弯道时，会受到重力、离心力、摩擦力的相互作用，产生横向环流。
我国山区由于河岸多为岩石组成，河道一般呈“V”或者“U”型，容易引起不良的流态，出现泡水现象，导致水面臃高，使船舶航行驶时危险系数增加。
1.2航道弯道的碍航特点在不同弯道水流特点影响下，会造成不同的航碍情况，主要有三种情况，首先由于横向环流的影响，水中含有的泥沙会在凸岸处堆积，造成河道狭窄。
导致在弯道处视线通视不好，船舶在这个区域操作困难，导致事故的频发；其次是在弯道分汊河段，这样的河段一般多为浅滩型，在枯水期时水流较小，一般船舶不能通行。
国外研究弯曲性河流进展
国外游荡型河流研究介绍（寇怀忠） 2006年12月6日黄河网编辑：宋金凤河道类型通常分为顺直、游荡、分叉与弯曲等4种类型，其中游荡型河流是一种有着独特地貌特征的河流。
自然情况下，河型常常是从弯曲型向分叉型演变的，而游荡河型则是弯曲型与分叉型之间的过渡。
游荡型河道通常会呈现出与分叉的多河槽和弯曲的单一河槽相同的特性，同时更具有特殊的水流能量属性。
游荡型河道的水沙特性错综复杂、岸滩消长和河道游荡频繁多变：游荡型河流挟带着悬移质和床沙质泥沙，泥沙沉积及其输移产生的侵蚀常引起河床糙率在空间上的变化；细沙质常沉积在弯道的内侧，而弯道外侧的侵蚀常发生在粗沙质的地方；河床形态影响着河床糙率，而糙率又会影响流速。
河道横断面的形状也相当复杂，如在弯道中间的最大水深处，河床横剖面有可能是向上凸起的，而不是通常认为的U字型。
河床剖面形态极大地影响着水流场的分布。
次生环流会产生三维水流场，而这个水流场又会被一个复杂的三维扰动所影响。
总之，游荡河流的大量现象及其间的相互作用使得研究、模拟其演进规律变得非常复杂。
作为地理学和地质学的一部分或者河流地貌学的一部分，游荡型河流的研究已有许多年。
研究认为，对特定的河流在坡度、流量和泥沙组合条件下，河流将按照一定的游荡波长和振幅规则发生游荡。
游荡型河流的研究工作比较多，采用的研究技术丰富多样，包括反映物理机理的水流计算模型、物理模型试验、回归统计经验分析及河相特征分析等。
下面，介绍国外在游荡型河流方面近几年的部分研究工作，期望读者能获得管中窥豹之效。
一、河道迁徙预测方法研究从1999年到2003年，在美国国家科学院交通运输研究学会（Transportation Research Board of the National Acdemies）的管理下，完成了河道的摆动预测方法研究(TRB,2003)。
该项目是美国国家高速公路合作研究项目。
项目研究的目的是开发一套实用的方法，预测在与各类交通设施相邻的河道变迁的速度和范围。
弯曲河道水流结构研究现状探析
理 、 口兴建、 港 引水排 沙 、 墩 防冲以及 改善河道航运等 方面都得 到 了广泛 的应 用。 桥 文章对单弯水
流特 性 研 究 成 果 进 行 了 归纳 分 析 ．并 对研 究 成 果 相 对较 少 的 连 续 弯道 水 流 特 性 方 面进 行 了 归纳
与展 望。
【 关键词 】 弯道
其 中 ｃ为 涡团 系数 ， Ｃ为 谢 才 系数 。 而 得 出 ． 的 表 进 ， ｒ
达公式 如下 ：
～
增 大 ： 弯 顶 至 出 口 段 ， 、 向 相 对 紊 动 强 度 沿 垂 线 的 在 纵 横
分布 类 似于 曲线 分布 ， 凸岸 向凹岸 其值 逐 渐减 小 ， 道 由 弯
所含 泥 沙 的浓 度有 很 大关 系 ，并 且 进 一步 得 出主要 是 因
为 含 沙 量 影 响 了 流 速 分 布 系 数 ｏ ， 俊 …采 用 了 张 红 武 的 ｔ万 ｏ 流 速 分 布 公 式 ， 出 了 。 计 算 公 式 ， ： 得 的 即 ’
横 断 面 比降 仍有 一定 数 值 ， 在 出 口处 却 很小 ， 但 出弯 段
连 续弯道
水流特性
水流结构
物理模型
水 流 进 入 弯 道 后 ，表 层 水 流 和 底 层 水 流 的 向 心 加 速 度 并 不 相 同 。 表 层 水 流 的 向 心 加 速 度 一 般 大 于 底 层 水 流
采用 ：
ｇ ｐｇ ｒ ｎ
＋
（） １
的 向心 加速 度 ．并 且 表层 水 流 的速 度 会大 于 弯 道水 流 的
１１ 弯 道 横 比 降 ．
验 表 明 ． 索 夫 斯 基 公 式 在 粗 糙 床 面 情 况 下 ， 比降 略 罗 横
弯曲河道冲刷定量计算探索
弯曲河道冲刷定量计算探索杨忠良【摘要】摘要：以新化资江二桥工程实例探求弯曲河道冲刷的定量计算，说明弯曲河段的冲刷计算与规范采用的顺直河段冲刷计算有着本质的差别，必须采用不同的计算方法。
【期刊名称】铁道标准设计【年(卷),期】2004(000)003【总页数】3【关键词】弯曲河道冲刷；主槽；边滩；清水冲刷；底砂运动在弯曲河道上修建桥梁，第一步进行的就是桥梁的桥渡设计，而桥渡设计的一个关键问题就是在弯曲河段如何进行河床冲刷的定量计算。
关于河床冲刷计算，在工程设计手册《桥渡水文》、《铁路工程水文勘测设计规范》(TB10017-99)、《桥梁水文学》及其他有关桥渡设计的书籍中均要求在桥位上下游顺直河段选择2个以上的水文断面来进行桥渡设计分析计算。
所有书中都避开了一个重要问题：弯曲河道冲刷计算问题。
众所周知，河道水面是连续的，设计水位可根据上下游的2个水文断面及水面纵坡求出桥位的平均水位，再加上弯道水面横坡影响值Δhw[Δhw=±(v2B)/(2gR)],就可得到桥位设计水面线。
而弯曲河道内与上下游水文断面间的河床冲刷线是否也可按照水面纵坡来内插求出？弯道冲刷有没有其特殊性呢？下面以2个具体工程实例来探求弯曲河道冲刷的定量计算方法。
在2001年，我院进行了湖南新化资江二桥(特大桥)的初步设计。
由于新化县经济开发区的地理位置及城市规划的需要，桥头两端接入点已确定，且两端点间距较近，导致特大桥必须在新化资江一桥的上游约1.7 km处的弯曲河段跨越资江。
桥位附近河床横断面特征为：河面主槽宽约200～240 m，地质钻孔资料显示河床表层土为20 cm的中细砂层，其下为30 cm的卵石层，卵石层下为红砂岩(属软质岩)。
左岸为凸岸，宽约240 m，为早期淤积形成的河岸基座阶地发育，为Ⅰ级河漫滩阶地地貌。
右岸为凹岸，为丘陵地貌，基岩(红砂岩)出露。
桥位在河道平面图上处于一个转角85°、半径约600 m的大弯道中部。
第四章河床演变学
崇明东滩等高线迁移变化（1983年－2001年）
上海古海岸线图
南汇海岸的淤涨速率（以海塘为标志）
海塘
旧瀚海塘 (老护塘) 1052
钦公塘 (外瀚海塘) 1733 2.0 2.4 532 3.8 4.5
彭公塘
李公塘
人民塘
胜利塘
九五塘
修筑年代（公元） 海塘间距离 (km) 平均 最大
1884 6.7 12 151 44.0 79.5
黄河口
1、概况 •
黄河发源于青海巴颜喀拉山北侧，干流长5460km。 黄河三角洲以宁海为扇形顶点，有6000km2的扇形面积。 黄河三角洲资源非常丰富，石油储量80亿t。已建原油生 产能力3350万吨和天然气生产能力14亿m3的我国第二大 油气田－胜利油田。有发展盐田的滩涂面积12万km2，建 成年产600万吨原盐的生产能力，有天然草场8万多公顷。 • 黄河三角洲的开发已经得到国家重视。1992年山东省 把黄河三角洲开发列为全省两大跨世纪工程之一。1993年 国务院确定东营市为沿海开放城市。1995年中央农村工作 会议确定为国家的新粮仓。
现在演变特点
沙体移动 ● 落潮槽发展 ● 涨潮槽衰退 ● 拦门沙发育，河口外移 ● 河道主次更替 ● 人为控制逐步加强
●
一
1916~2009年拦门沙滩预水深
5-6m，百年来向海移动30km
南、北港分流口
崇 明 浅 滩 | | 横 沙 东 滩 | | 九 段 沙 形 势 图
6. 河口发育模式在河口治理中的意义 （1）南港北槽方案 （2）七丫口－东风沙断面建立人工节点的方案 （3）围垦明沙，稳定阴沙，减少活动沙 （4）北支缩窄或堵塞 （5）围垦重点在南岸边滩
5. 河槽加深 不同河段情况不同，拦门沙6.0m左右， 分汊河段水深10～15m，单一河槽，江面 束狭，水深较大，江阴14m、13.4m。
河流演变学资料
（4）平原河流中悬移质以沙、粉沙、粘土为主。悬沙中床 沙质与床面泥沙不断交换且多呈饱和状态。较细颗粒的冲泻 质所占比重大；推移质多为中、细沙，以沙波形式运动。河 流输沙以悬移质为主。
（5）演变表现为往复性冲淤以及平面上的摆动。
弯曲河道的河床演变：
➢⑵非耦合：假定在同一时段内水流与泥沙相互不影响，水流方程中 无泥沙因子，实际上水流与河床随时在相互影响，只是在短时段内 影响不大而已。
水流连续方程： Q A 0 x t
水流运动方程： z U 2 U 2 1 U
x C 2 R 2g x g t
泥沙连续方程： G B Z0 0
x
t
xe
??auquugxrurunuugzz?????????????????222212234222341212212221??2212342341212222121112112112iiiiiiiiiiaagqxraraqnaagqzz???????????????????????????????该方程属于隐函数
xe
㈥输沙率的计算
➢⑴公式的选用：最好根据实测资料对比选用，系数、指数等可率定；
➢⑵全沙与非全沙：山区河流可仅考虑推移质G=Bgb 平原河流常仅考虑悬移质中的床沙质G=Bgs 或G=QS 特殊情况可考虑全沙G=B(gs＋gb)
➢⑶进口断面输沙率 ：最好有实测资料，若无可用挟沙力代替。
㈦泥沙的组成
➢⑴需要动沙和床沙的组成：主要指初始时刻； ➢⑵可分为汛期和非汛期两种粒配情况： ➢⑶可用表层床沙代替推移质 ：
㈡流量的分级
➢⑴按等时段划分。方便但难以反映流量的突涨突落。 ➢⑵按流量变幅情况划分。变幅小时段长，变幅大时段短；较符合实际. ➢⑶按等变幅流量划分。方法简单，便于计算机操作，较符合实际.
长江下游贵池河段汊道演变及冲淤变化分析
第16卷 第12期 中 国 水 运 Vol.16 No.12 2016年 12月 China Water Transport December 2016收稿日期：2016-09-17。
作者简介：吕 平，男，安徽南陵人，硕士，安徽省长江河道管理局工程师，研究方向为河床演变及河道整治工程。
基金项目：水利部公益性行业科研专项经费项目资助，任务书编号201401063。
长江下游贵池河段汊道演变及冲淤变化分析吕 平（安徽省长江河道管理局，安徽 芜湖 241001）摘 要：贵池河段为长江下游典型分汊河段，本文通过分析河段左、中、右三汊上世纪五十年代以来演变过程，结合三峡工程运行后河段冲淤变化计算情况，对贵池河段三汊演变规律进行深入研究，分析河段发展趋势，为贵池河段的治理工作提供科学参考。
关键词：贵池河段；汊道；演变；冲淤中图分类号：U617 文献标识码：A 文章编号：1006-7973（2016）12-0208-02一、贵池河段概况贵池河段位于长江下游安徽省境内，上起枞阳新开沟，下迄池州下江口，全长22.4km，为长江中下游典型分汊型河段之一。
江中有长沙洲、凤凰洲、新长洲等，将河段分为左、中、右汊，目前中汊为主汊，2011年7月实测左、中、右三汊分流比分别为38.7％、61.3％、6.3％。
本文根据原型资料，从河段三汊演变和冲淤计算着手，对贵池河段近六十余年来三汊演变规律进行深入研究，结合三峡工程运行后河段冲淤变化计算情况，分析河段发展趋势，为贵池河段的治理工作提供科学参考。
图1 贵池河段平面图二、河段三汊演变分析 1．左汊变化左汊位于长沙洲左侧，弯顶位于殷家沟，进口有新长洲和白荡闸河口边滩，贴左岸有殷家沟深槽，贴右岸有新长洲和长沙洲边滩。
左汊弯曲，江面较宽，1959~1988年间分流比不断增大，由24.6%增大至38.9%。
八十年代以后，左岸马船沟至三百丈一带出现大幅度淤积，左汊分流比开始减少，至2008年分流比降为28.8%。
弯道环流的原理与作用演示幻灯片
1
河流弯道
弯道是河流广泛存在的 一种形态，其形态与演 变密切关系到防洪、水 利开发、航道治理、港 口利用等，是河流动力 学和地貌学的重要研究 对象。
2
中国河流分布图
3
河道横向侵蚀与横向变形
河道横向侵蚀是指河沟道与流向垂直的两侧方向的 侵蚀，如河岸崩塌，沟道被冲刷而变宽等现象。 横向变性是指河道在与流向垂直的两侧方向上的 变形，是横向寝室的结果。
6
7
弯曲河段水流的横向冲刷原理图
8
弯道环流的作用
河道整治 渠首防沙 限制局部冲淤 提高排沙建筑物输沙能力
9
河道整治：按照河道演变规律，因势利导，调整、稳定
河道主流位置，改善水流、泥沙运动和河床冲淤部位， 以适应防洪、航运、供水、排水等国民经济建设要求的 工程措施。河道整治包括控制和调整河势，裁弯取直， 河道展宽和疏浚等。
导致横向侵蚀的原因：
1.河沟道纵向侵蚀的影响 2.弯曲河段水流的横向冲刷
4
弯道环流原理
弯道环流原理，又称弯道 环流水沙分流原理。
水流在弯道段内作曲线运 动所产生的离心力，使表 流指向凹岸，底流指向凸 岸，在断面内形成封闭的 横向环流。此环流与纵向 水流结合在一起，形成顺 主流方向呈螺旋形向前运 动的水流。
12
人工环流的原理
人工弯道引起弯道环流的防沙排沙设施，最常用的有 人工弯道式取水及曲线形沉沙池(见沉沙池)。侧面排 沙设施是利用水流转弯泄流时形成的横向环流，增加 排沙量。中国两千多年前修建的都江堰渠首(见都江堰 灌区)中的飞沙堰， 就是利用侧向溢流时产生的人工 环流排沙，从而减少渠道进口，即宝瓶口的进沙量。
图为河流的横向环流
5
由实际观察可知，在天然河道上，一般弯道部分 占80%~90%，所以河道基本上都是弯曲的。河流在 直线河段上的水深、流速、含沙量的分布是比较均 匀的。而在弯道上相反，因离心力的作用，使凹岸 水面雍高凸岸水面降低。这样弯道表层水流由凸岸 流向凹岸，底层水流则有由凹岸流向凸岸，从而形 成横向环流。在凹岸，水流从上向下，且流速较大， 含沙量较小，因受重力的作用，底流中的泥沙便淤 积在凸岸，形成水浅流缓的浅滩。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
本段 为 弯道段 ， 道 的右岸 为 凹岸 ， 岸为 凸岸 ， 河 左 断
面形 态是 典型 的不 对称 “ ” ， 流运 动也 显 现 出弯 道 Ｖ型 水
水流 的特 征 ： 道深 泓 位 于 凹 岸 ， 河 枯水 期 水 流在 主 槽 内
降则大于凸岸。弯顶以上的水面纵 比降宽浅河段既具有 弯曲型河流的一般特点 ， 弯 又具有 自身特殊的特点和 演变规律 。该文 以汉江兴 隆至新泗港这 一
典型 的弯曲宽浅河段 为例 ， 用 ２ ０ 利 ０ ５年 实测河道地形与水流 资料 ， 采用数 学模 型计 算模 拟 了河段 内的水流运动 ， 究了弯 研
速 横 向分 布均 为不对 称 形 态 ， 主流 靠 近本 河段 的 凹岸 ， 即左岸 。 当流量 增加 时 ， 主流也 逐渐 离开 凹岸 。
２ １ ２ 流速 的沿程 变化 ．． ２ 水 流运 动特 性分 析
表 ２给 出 了不 同流 量 级 下 断 面最 大 垂 线平 均 流 速 的统计 结果 。从 表 中可 以看 出 ：
以定性 比较 不同流 量 级 水 流运 动 变 化 规 律 。计 算 边
界条 件见 表 １ 。
表 １ 水 流 运 动 计 算 边 界条 件
流动 ， 此时 流速分 布也 呈 现不对 称性 ， 主流贴 近 凹岸 ， 凸
岸 边滩 处 流速较 小 ； 随着 流量 的增加 。 流漫 滩 ， 时流 水 此
（ ．广 东省 水利 水 电科 学研 究院 ， 东省 水动 力学应 用研 究重 点 实验 室 ， 东 广 州 ５ ０ １ ； １ 广 广 １６０ ２ ．中水珠 江规 划勘 测设 计有 限公 司 ， 东 广 ｔ ５０ １ ； 广 ＇ １６ ０ １ ＂ ｔ
３ ．武 汉大 学水 资源 与水 电工程 科 学 国 家重 点 实验 室 ， 北 武汉 湖
２１ 流 速分 布 的沿程 变化 ． 兴 隆河 段 由两段 顺 直过渡 段 、 个 弯道 与弯 道 的衔 一 接 段 以及两 个 弯道段 组 成 ， 河 道 边 界 的 约束 ， 流 运 受 水
动 表现 出不 同 的特 点 。一 方 面不 同河 段 流 速 横 向分 布 形 态不 同 ； 另一方 面 ， 随着 流量 的增 加 ， 流速分 布 的形态
关 键 词 ： 曲 宽浅 河段 ； 流 运 动 ； 弯 水 河床 冲 淤 ； 江 兴 隆 至 新 泗 港 段 汉
中图分类号 ：Ｖ ４ Ｔ １７
文献标识码 ： Ｂ
文章编号 ：０ ８— ｌ２ ２ １ ）７— ０ ０— ４ １０ ０ １ （ ０ １ ０ ０ １ ０
引 言
型 的弯 曲宽浅 河段 ， 由长 坨 垸顺 直过 渡 段 、 天 星 弯 道 满 与聂 家场 弯道 两个 反 向弯 道 段 组 成 。兴 隆 闸 至 长坨 垸
当流量 增 大时 ， 流漫滩 ， 水 断面过 水 面积增 大 ， 水面 比降
急剧 减小 ， 为 ０ ５ ‰ ～ ． １ ２ 约 ． １ 。 ０ ９ ％ ～３ 和 ３ ～４ 河 段
速 横 向分 布仍然 为不 对称 形态 ， 但最 大流 速位 置开 始离
开 右岸 （ 凹岸 ） 向河 心移动 。 ，
３ ）聂 家场 滩段
本 段 同样为 弯道 段 ， 与 上 游 的满 天 星滩 段 反 向 ， 但 因此其 流速 分布 也 与满 天 星 滩段 不 同 ： 同流 量 下 ， 不 流
１ １ 河 道概 况 ．
兴 隆至 新泗 港河 段位 于汉 江下 游 河段 的 中段 ， 起 上
兴隆镇 ， 至新泗港 ， 下 长为 ２ 余 ｋ ０ ｍ。河段上接多宝湾 弯道段 ， 下与泽 Ｅ弯道相连。兴隆至新泗港河段属于典 ｌ
流量时的河床地形与数模计算地形不相匹配 ， 但仍然可
收稿 日期 ：０ １ ０ ２ １ — ５—１ ０；
比降 随着 流量 的增 加呈 减 小 的趋 势 ： 量 较 小 时 ， 面 流 水
图 ３ 不同流量下水流动力轴线示意
表 ４ 不 同流 量 水 流 动 力轴 线 曲 率 半 径
比降较大 ， 流量较大时， 面比降减小。例如 当流量小 水 于 ２７ ７ ｓ ， 面 比降较 大 ， 为 １３％ｅ ． １ ； １ｍ ／ 时 水 约 ．３ ～２８％ｏ
曲 宽 浅 河段 水 流 的 运 动 特 性 ． 包括 河 道 流 速 分 布 的 沿程 变化 、 面 纵 比 降 的 变化 和 水 流 动 力 轴 线 年 内的 摆 动 等 ， 探 讨 了 水 并
弯曲宽浅河段 水流运动与河床 冲淤 演变之 间的关 系。研 究成果为航运 、 防洪、 取水等部 门提供 了基 本资料。
２１ ０ １年 ７月 第 ７期
广 东 水 利 水 电
Ｎ ． Ｊ１ ０ １ ｏ７ ｕ． １ ２
这 种现 象 在 凹 、 凸岸 均 存 在 ， 以 凹岸 更 为 明 显 。这 些 而 现 象都 是 由弯道 的水 流特 性决 定 的 。
２７ ７ ｓ ，二 者 的 差 距 逐 渐 增 加 ，当 流 量 为 １ｍ ／ 时
１ ）断 面最 大 垂 线 平 均 流速 沿 程 变 化 的 主要 特 征 是， 满天 星 弯道段 的流速 小 于 其 上 游兴 隆 至长 坨 垸 ， 也 小 于其 下游 的聂 家场 弯道段 。每一级 流量 下 ， 断面最 大 垂线 平 均流 速值 均 出现 在满 天 星弯顶 下游 的 ３断 面 。
一
１５０ 满天 星 弯道段 弯 顶 处 河 宽很 大 ， 岸 堤距 最 宽 ０ ｍ； 两 处 为 ５ ｍ， ｋ 其下 逐 渐 缩 窄 ， 图 １ 见 。兴 隆 至 新 泗 港 河 段 河床 、 岸抗 冲性 较差 ， 河 无论 在顺 直 过渡段 还 是弯 道段 ，
主流 摆 动较 大 ， 滩变 化频 繁 Ｊ 洲 。
同流 量下 ， 曲宽 浅河 段 水 流 动 力 轴 线 的摆 动情 况 ， 弯 并
探讨 弯 曲宽浅 河段 水 流 运 动 与河 床 冲淤 演 变 之 间 的关 系 。采用 ２０ ０５年 实 测水 面 线 和 典 型 断面 流 速 资料 ， 对 模 型进行 率定 和验 证 ， 定 和 验 证 的结 果 较 好 ， 合 水 率 符 力计 算规 范 的要求 。本文 用 到 的高 程 均为黄 海 高程 系 。
为 流速较 小 的缓 流 区。 ２ ）满天 星滩 段
计算结果表明： 同河段水面比降不 同， 不 水面 比降 总体呈沿程减小的趋势。兴隆 闸到长坨垸顺直过渡段 的比降最大， 满天星弯道下段和聂家场弯道段的比降相 对较缓。其中， 进入弯道 以后 ， 弯顶 以上 ， 凸岸水面比降
较陡 ， 凹岸 很缓 ， 凸岸 比降 大 于 凹岸 ， 顶 以 下 ， 岸 比 弯 凹
修 回 日期 ：０ １— ５一ｌ ２１ ０ ８
作者简介 ： 吴娱 （９ ４一） 女 ， １８ ， 硕士研究生 ， 主要从 事环境与＿ 丁程泥沙 和治河 防洪方 面的研究。
・
１ ・ ０
２１ ０ １年 ７月 第 ７期
吴娱 ， ： 曲宽浅河段水流运 动特 性及河道冲淤演变分析 等 弯
Ｎ ． Ｊ１２ １ ｏ７ ｕ．０ １
９５ ３ ｓ ， 家 场 弯 道水 流 动 力 轴 线 的 曲 率 半 径 达 ２ｍ ／ 时 聂 到 ５６ ｌ 远大 于满 天星 弯道 的 １８６ １ｍ， ５ ｍ。
弯道水流在作曲线运动时， 要求有一定的向心力 ， 而
且汛期弯道 壅水 ， 凹岸 比凸岸 壅水 的幅 度要 大 ， 这样 水 面 要产生横 比降 ， 弯顶 处 的横 比降最 大 。水 流 进 入 弯道 而
道 右侧 ， 河道 断面 形 态呈不 对称 的“ 型 。枯 水期 由于 Ｖ” 水 流主要 在 河道 主槽 内流 动 ， 流速 的横 向分 布不对 称程 度较 低 ， 随着 流量 的增 加 ， 流逐 渐 漫滩 ， 水 该段 断 面流速
１ ）不 同河段 水面 比降的变 化
横向分布不对称状开始加剧 ， 主流位于河道右侧 ， 左侧
为多 宝湾 弯道 与满 天星 弯道 之 间的顺 直过 渡段 ， 段进 河 口处 宽 约 为 ３ ０ 往 下 游 逐 渐 放 宽 ， 口 处 宽 达 ０ ｍ， 出
弯 曲宽 浅河 段 除 了具 有 一 般 性 弯 曲河 段 所 具 有 的 存 在横 比降及环 流 ， 以及 深槽 及航 道一 般位 于 弯道 凹岸 等 特点 外 ， 还具有 河槽 较 宽 、 滩槽 高差 不大 、 床不抗 冲 河 等 特点 。 因此 ， 在年 内以及年 际 间来水 来 沙条 件改 变 的 情 况下 ， 曲宽 浅河 道 水 流结 构 （ 速 、 面 比 降 、 流 弯 流 水 水 动 力轴 线 等 ） 随 之 发 生 相 应 变 化 ， 势 必 对 航 道 、 将 这 防 洪、 取水 等 工程 产 生影 响 Ｊ 。这些 变 化 和 影 响有 别 于
般性 的 弯 曲河 段 。 本 文 采用美 国密西 西 比大 学研 发 的 Ｃ ＨＥ Ｄ数 学 Ｃ ２
模 型模 拟 其 水 流 运 动 ， 以汉 江 兴 隆 至新 泗 港 河 段 为 并 例 ， 究 弯 曲宽浅 河段 水 流 的 运 动 特性 ， 析 断 面 流速 研 分 分布 和水 面纵 比降 的沿 程变 化 和随 流量 的变 化 ， 究不 研
１ 概况
图 １ 兴 隆 至 新 泗 港 河 段 河 势 示 意
１２ 水流 运动 计算 条件 ． 水 流 运动 规律 的 计算 采 用 ２ ０ ０５年 １ 枯 水 期 实 １月 测河床 地形 ， 择从 枯水 流量 到洪 水 流量共 ５个 流量 级 选 进行计 算 ， 尽管 洪水 期 河 床 地 形将 会 发 生 变 化 ， 即洪 水
直段
兴
新 泗 港
２ ２ 水 面 比降 的变化 ． 表 ３列 出了不 同流量 下河 段水 面纵 比降 。
表 ３ 不同流量水面纵比降 （ 。 ‰）
图 ２ 断面 垂 线 平 均 流 速 的横 向分 布