發(fā)布時間：2021-01-30 02:48

　　隨著長江上游地方經(jīng)濟(jì)快速增長,建筑行業(yè)日益興旺,砂石需求量與日俱增,沿江江砂開采規(guī)模不斷擴(kuò)大,濫采亂挖給河道防洪和航道安全帶來不利影響。以宜賓—重慶涪陵河段為例,基于2007—2016年的河道地形資料研究沿線采砂分布狀況,并采用平面二維水沙數(shù)學(xué)模型對破壞的灘面恢復(fù)過程進(jìn)行模擬。分析結(jié)果表明,宜賓—涪陵河道采砂累計量約為3.95億m3,部分卵石灘灘面破壞,引起局部高差變化達(dá)40 m,其對地貌的改變遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過河道自身調(diào)整與航道整治工程的影響;考慮上游水庫群的聯(lián)合調(diào)度及河床卵石存量的限制,已破壞的灘面采砂區(qū)基本無法恢復(fù)至原有形態(tài)。 

【文章來源】：水運工程. 2020,(11)北大核心

【文章頁數(shù)】：6 頁

【部分圖文】：

長江宜賓—涪陵段灘面變化特征參數(shù)

二維水沙數(shù)值模型本研究所采用的水沙數(shù)學(xué)模型的構(gòu)建與驗證見文獻(xiàn)［10］。水流模塊采用ADI有限差分法求解，除了連續(xù)方程中對時間偏導(dǎo)項采用向前差分、動量方程中對流項采用一階迎風(fēng)和中心差分格式組合外(QUICK格式)，其余各項均采用中心差分格式;泥沙模塊采用類似求解方法，對流項中采用一階迎風(fēng)格式。2．2典型卵石灘段采砂區(qū)恢復(fù)過程模擬選取長江上游典型卵石灘段東溪口作為研究對象。該水道位于上游航道里程806.0～816.0km，集險、急、淺、彎多種礙航特征，至2017年采砂面積約為400萬m2，最大采砂深度約10m(圖4)。前述所構(gòu)建的二維水沙數(shù)學(xué)模型已對該段的沖淤演變過程進(jìn)行了驗證。本研究主要是模擬東溪口段卵石邊灘采砂區(qū)的恢復(fù)過程，計算地形采用2017年2月測圖，采用2008—2017系列年水沙資料，預(yù)測時限為10a。圖4東溪口水道實測采砂坑變化該采砂區(qū)域各預(yù)測年份沖淤面積占比如表2所示。隨著時間的增加，淤積區(qū)域有所增大，但整體增幅較慢，淤積面積大約為7.3萬m2，占整個采砂區(qū)面積的0.2%左右。沖刷區(qū)面積呈波動變化，總體呈現(xiàn)減小趨勢，其比值約為整個區(qū)域的0.001%�？梢姡摬缮皡^(qū)域未來再造過程主要以淤積為主，局部呈現(xiàn)少許沖刷。表2預(yù)測的采砂區(qū)再造過程沖淤面積隨時間占比時間?a淤積區(qū)面積?萬m2占比?%沖刷區(qū)?m2占比?%47.3050.201430.1030.00167.3110.201374.3480.00187.3020.201460.8460.001107.3040.201449.6080.001圖5為該河段采砂區(qū)未來10a預(yù)測的累計淤積、沖刷過程:各年份淤積量整體呈減小趨勢，10a區(qū)域淤積量達(dá)1.1萬m3、2.9萬t，約為累計采砂量的0.12%。由于系列年中包含大水少沙年份，因而在6～8a間沖刷量為以往2倍，但其總量與淤積量相比仍然較小，僅占其1.8%左右。圖

穎浠?該采砂區(qū)域各預(yù)測年份沖淤面積占比如表2所示。隨著時間的增加，淤積區(qū)域有所增大，但整體增幅較慢，淤積面積大約為7.3萬m2，占整個采砂區(qū)面積的0.2%左右。沖刷區(qū)面積呈波動變化，總體呈現(xiàn)減小趨勢，其比值約為整個區(qū)域的0.001%�？梢姡摬缮皡^(qū)域未來再造過程主要以淤積為主，局部呈現(xiàn)少許沖刷。表2預(yù)測的采砂區(qū)再造過程沖淤面積隨時間占比時間?a淤積區(qū)面積?萬m2占比?%沖刷區(qū)?m2占比?%47.3050.201430.1030.00167.3110.201374.3480.00187.3020.201460.8460.001107.3040.201449.6080.001圖5為該河段采砂區(qū)未來10a預(yù)測的累計淤積、沖刷過程:各年份淤積量整體呈減小趨勢，10a區(qū)域淤積量達(dá)1.1萬m3、2.9萬t，約為累計采砂量的0.12%。由于系列年中包含大水少沙年份，因而在6～8a間沖刷量為以往2倍，但其總量與淤積量相比仍然較小，僅占其1.8%左右。圖5采砂區(qū)域累計沖淤量圖6為該水道采砂區(qū)未來10a的沖淤變化。預(yù)測4a地形變化如圖6a)所示，靠近航槽一側(cè)采砂區(qū)域沖淤變化較為明顯，整體呈現(xiàn)淤積趨勢，·031·

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]長江上游卵石輸移運動規(guī)律研究及數(shù)值模擬[J]. 肖毅,李文杰,楊勝發(fā),李霈林.  水運工程. 2019(02)
[2]人工采砂對蚌浮段河床演變的影響分析[J]. 楊興菊,黑鵬飛.  應(yīng)用基礎(chǔ)與工程科學(xué)學(xué)報. 2011(S1)
[3]中國江河水沙變化趨勢與主要影響因素[J]. 胡春宏,王延貴,張燕菁,史紅玲.  水科學(xué)進(jìn)展. 2010(04)
[4]秤桿磧邊灘采砂對嘉陵江河道影響研究[J]. 楊勝發(fā),胡江,付旭輝,張艾文.  水運工程. 2008(02)
[5]長江上游干流河道采砂狀況與管理思考[J]. 吳正濤.  人民長江. 2006(10)
[6]河道采沙對珠江三角洲水情及水環(huán)境影響分析[J]. 韓龍喜,計紅,陸永軍,莫詩平.  水科學(xué)進(jìn)展. 2005(05)
[7]河道復(fù)雜采砂坑附近流場的數(shù)值模擬[J]. 毛勁喬.  水科學(xué)進(jìn)展. 2004(01)
[8]RUNOFF-ENERGY FACTORS FORMUSLE SEDIMENT-YIELD MODEL FOR SURFACE MINES[J]. James V. Bonta(Research Hydraulic Engineer, USDA-Agriculture Research Service, North Appalachian Experimental Watershed,P.O. Box 488, Coshocton, OH 43812. email:bonta@coshocton.com ).  International Journal of Sediment Research. 2000(02)



本文編號：3008088