河道采砂对沅水尾闾分汊河段防洪安全影响研究

摘要

当前，随着非法采砂从2016年12月1日起被正式纳入我国刑事处罚范围，河道采砂的安全问题越来越得到政府和相关部门的高度重视，而采砂对河道的防洪安全影响问题又是其中的重中之重。鹅头型分汊河道作为典型分汊河道，已有不少学者对其形态特征及演变规律进行了探索和研究，但是，因为其形态多样化、水流条件复杂及演变周期长等原因，对于在其上进行河道采砂所带来的防洪安全问题则鲜少有学者对其进行研究。本文围绕河道采砂对典型鹅头型分汊河段防洪安全的影响展开了研究，其主要研究内容及成果如下:
　　本文以沅水尾闾鹅头型分汊河段为例，建立了新兴咀以上，安彭洲以下总长约27km的河段二维水流数学模型，并对其进行了中洪水情况下的水位、流速、分流比的验证及高洪水情况下洲滩糙率的敏感性分析，验证了该模型的适用性及可靠性。之后，选取了5级特征流量对河道水流特性条件进行了计算;计算了在两组采砂平面布置方案下采砂后，河道沿程水位、汊道分流比及河道流场分布的变化情况，并进行了方案比选;然后，针对三组不同的设计控采高程方案，计算了在各采砂方案下采砂后，河段水动力条件的变化;最后，对疏浚后的该河段在多年平均流量下采砂前后的水动力条件进行了计算，并初步分析了河道采砂对疏浚的影响。
　　计算结果表明，对于鹅头型分汊河段，在中汊及相邻洲滩上布置的全封闭（预留采砂通道）方案为优选采砂平面布置方案;优选采砂平面布置方案下，采砂设计控采高程在满足通航、环境及采砂量要求等条件下，在-7m～+3m之间选取对采砂后河道水动力条件的影响之间的差异很小;且优选采砂方案的实施对中汊金石河实现其已有疏浚规划的目标是有利的。

目录

声明

摘要

第一章 绪论

1．1 研究意义

1．2 国内外研究进展

1．2．1 国外采砂影响研究进展

1．2．2 国内采砂影响研究进展

1．2．3 分汊型河道采砂影响研究进展

1．3 研究内容与思路

1．3．1 研究内容

1．3．2 研究思路

第二章 采砂河段基本情况

2．1 河道基本情况

2．2 河段水文气象条件

2．2．1 气象

2．2．2 水文

2．2．3 典型年选取

2．3 河道演变情况

第三章 河段数值模型的建立与验证

3．1 基本方程

3．2 数值解法

3．3 网格划分

3．4 定解条件

3．5 模型验证

3．5．1 中洪水恒定流验证

3．5．2 高滩糙率参数率定

第四章 采砂前沅水尾闾分汉河段水流特性研究

4．1 河段水位分析

4．1．1 各汉道沿程水位分析

4．1．2 险工险段近岸水位分析

4．2 各汊道分流比分析

4．3 河道流场分析

4．4 小结

第五章 采砂对沅水尾闾分汊河段防洪安全影响研究

5．1 采砂方案设计及计算工况确定

5．1．1 河道已有疏浚规划

5．1．2 采砂方案设计

5．1．3 计算工况确定

5．2 采砂平面布置方案影响分析

5．2．1 采砂后河段水位变化

5．2．2 采砂后各汊道分流比变化

5．2．3 采砂后河道流场变化

5．2．4 采砂平面布置方案比选

5．3 设计控采高程影响分析

5．3．1 对河段水位的影响

5．3．2 对各汊道分流比的影响

5．4．1 对各汊道分流比的影响

5．4．2 对河道流场的影响

5．4．3 河段演变趋势分析

5．5 小结

第六章 结论与展望

6．1 结论

6．2 展望

附录

参考文献

致谢

攻读硕士学位期间发表论文情况