长江中游沙质河段床沙级配调整过程计算*
2021-01-12李林林夏军强周美蓉邓珊珊
湖泊科学 2021年1期
李林林,夏军强 ,周美蓉,邓珊珊
(武汉大学水资源与水电工程科学国家重点实验室,武汉 430072)
在天然河流中,床面泥沙一般由非均匀沙组成,进而非均匀沙在水流冲刷的作用下发生分选输移,使得床沙不断调整(粗化或细化). 三峡工程蓄水运用以来,大量泥沙在库前淤积,下泄水流含沙量处于严重不饱和状态[1],从而造成荆江段河床持续冲刷,床沙发生明显的粗化现象,其中沙市河段粗化程度较监利河段明显. 2002-2017年期间,荆江河段平滩河槽累计冲刷泥沙10.51×108m3,年均冲刷量为0.701×108m3,从冲淤量沿程分布来看,沙市、监利河段冲刷量分别占荆江冲刷量的24%、18%,进一步印证了床沙粗化现象[2]. 在新水沙条件下,年内床沙交换使得床沙组成不断调整,进而造成年际床沙粗化或细化,也对荆江段河床演变过程产生重要影响. 因此,深入研究三峡工程下游沙质河段沙波运动规律与床沙交换、冲刷粗化之间的变化关系,可为进一步开展三峡工程下游非均匀悬移质泥沙沿程恢复机理与河床演变规律研究提供理论基础.
Chien和Wan认为[3],在沙波运动过程中,其床面形态随着输沙强度的不同而时刻变化,具有随机性及周期性;因此冲积河流床面沙波运动对推移质输沙率变化及河床演变的研究产生重要影响,国内外学者一直有着深入的探讨[4-9]. 在国内,尹学良[10]较早提出了清水冲刷条件下沙波运动与床沙交换、河床冲刷粗化之间的关系,发现沙质河床受清水冲刷后, 将通……
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