水库下游河床调整及防护措施研究

论文题目: 水库下游河床调整及防护措施研究

论文类型: 博士论文

论文专业: 水力学及河流动力学

作者: 黄颖

导师: 李义天

关键词: 水沙变异,河床演变,整治措施,纵向变形,横向变形,护底加糙,壅水效果,冲刷断层

文献来源: 武汉大学

发表年度: 2005

论文摘要: 流域内人口密度高,河流是人类赖以生存的环境的重要组成部分,兴建水库引起的河床调整必然将对流域社会、经济产生深远影响,对工程效益以至成败的影响也是显而易见的。一方面,为了开发利用水资源而兴修水库等工程是非常必要的,这将不可避免地引起水沙变异;另一方面,为了保障下游两岸的安全和稳定,又需要避免河床形态调整带来的负面影响。因此,需要了解河流在自然状态下,以及受到干扰后的调整过程,从而能够使人类整治行为更好地顺应河流的调整趋势。然而,当前针对具体河段的河床演变以及整治措施比较多,对水库下游河床调整的机理研究较少,相应的整治和防护措施研究则更加贫乏。 本文以水库修建后水沙变化为主线,将水库下游的河道整治与河床演变相结合,同时注重了水库下游纵向、横向河床变形的发生发展规律,以及新环境下河道整治、防护措施所面临问题,提出初步的改进和解决方法。 取得主要研究进展如下: (1)分析水沙变异下河床演变特性及整治所面临的挑战,提出河床整治以河床演变为基础,当水沙变异后河床演变呈现出新的特征,这必然也将对河床整治提出新的要求。 (2)通过国内外多个水库下游实测资料的系统分析,对水沙输移的一般特性进行了总结,得出以下认识:水沙条件发生较大变化时,河床调整十分迅速,并且调整随时间的发展是非线性的。在最初的时刻强度最大,逐渐减缓直至达到新的平衡。水库下游河床演变现象,主要表现在纵断面和横断面变化上,随着水沙条件变化的幅度,河床形态的调整速率也具有阶段性。基于以上特性,结合丹江口水库建库前后下游演变情况,将本文总结的规律和实际的河床演变现象进行了对比检验,表明本文得出的认识对实践具有一定指导意义。 (3)对电站日调节波的变化特性进行了分析,指出日调节波对河床演变的影响随着水库调节方式以及河道特性的差异而不同。结合三峡电站日调节资料,对日调节波进行模拟分析,结果显示日调节波将加剧局部比降对航运的负面影响。 (4)总结了河床纵向变形的一般特性,并对水沙变异后河床纵向变形特性进行了分析;比较了预测水沙变异后河床纵向变形深度的估算方法,并以三峡下游沙卵石河床为例,利用数值模拟方法估算了河床的纵向冲刷发展过程。然后结合河床纵向演变特点,对各种纵向防护措施效果、适用性、型式以及稳定性进行了探讨分析,并指出了改进现有防护建筑物的必要性和途径。建库后,由于沿程河床冲深,将使建筑物附近出现新的冲刷,即所谓的断层冲刷问题,因此,一方面要正确估计天然情况下各种防护措施附近的最大冲刷深度,另一方面要对水库修建后可能出现的断层冲刷进行防护。为此,本文对估算建筑物附近最大冲刷深度的方法进行了比较分析,利用实测资料,改进了现有一些冲深估算公式。

论文目录:

中文摘要

英文摘要

第一章 绪论

1.1 变化环境下的河床演变及整治

1.2 研究目的及意义

1.3 研究现状

1.4 研究思路与主要内容

第二章 水库下游水沙变异与河床演变特性

2.1 水库下游水沙输移特性

2.2 水库下游的河床调整

2.3 河床调整对水沙变异的响应特性

2.4 典型水库下游河床演变

2.5 本章小结

第三章 河床纵向变形及其防护

3.1 河床纵向变的一般特性

3.2 水沙变异后河床纵向变形的预估

3.3 三峡建库初期下游沙卵石河床纵向冲淤计算

3.4 河床纵向变形的防护研究

3.5 本章小结

第四章 河床横向调整及防护

4.1 河床横向变化的一般特性

4.2 水库下游河床横向变化

4.3 建库后下游崩岸变化

4.4 河床横向变形的防护研究

4.5 本章小结

第五章 三峡水库下游河床演变及防护分析

5.1 三峡建库前长江中下游河床演变特点

5.2 三峡建库后河床演变特点

5.3 建库后中下游河段整体防护措施分析

5.4 维护通航建筑物口门水深的研究

5.5 本章小结

第六章 结论与展望

6.1 全文总结

6.2 问题与展望

参考文献

致谢

附录

发布时间: 2006-03-27

参考文献

• [1].河口粘性泥沙输运数值模拟[D]. 周杰.河海大学2005
• [2].非平衡态河床演变过程模拟研究[D]. 郑珊.清华大学2013
• [3].黄河水沙及河床演变的多时间尺度研究[D]. 张艳艳.清华大学2012
• [4].基于人工神经网络方法的黄河干支流河床演变分析[D]. 李文文.中国地质大学（北京）2010
• [5].新水沙条件下荆江河段航道整治工程适应性及原则研究[D]. 张明进.天津大学2014
• [6].三江源河床演变与湿地退化机制研究[D]. 李志威.清华大学2013
• [7].冲积河道纵向冲淤和横向变形数值模拟研究及应用[D]. 王新宏.西安理工大学2000
• [8].山区河流水库下游河道冲淤演变研究[D]. 尹晔.中国水利水电科学研究院2017
• [9].器测时期以来长江河口泥沙冲淤及其入海通量研究[D]. 吴华林.华东师范大学2001
• [10].长江下游大通—江阴段近五十年河床演变特征及其原因分析[D]. 屈贵贤.南京师范大学2014

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• [2].冲积河流岸滩崩塌机理的理论分析及试验研究[D]. 王延贵.中国水利水电科学研究院2003
• [3].长江中下游干流水沙与现代河床地貌耦合作用研究[D]. 李茂田.华东师范大学2005
• [4].人类活动对珠江三角洲水动力环境影响研究[D]. 郑国栋.武汉大学2005
• [5].水库调度方式与水库泥沙淤积关系研究[D]. 陈建.武汉大学2007
• [6].流域水沙输移模型及其在长江上中游的应用[D]. 邓金运.武汉大学2003
• [7].冲积河流航道整治设计参数确定方法研究[D]. 王秀英.武汉大学2006
• [8].水库下游水沙过程调整及对河流生态系统影响初步研究[D]. 张为.武汉大学2006

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