河床演变学 分汊型河段的演变及整治 ﹠ 游荡型河段的演变及整治

《河床演变与整治》课程教学大纲课程编号：030163 学分：2 总学时：34大纲执笔人：匡翠萍大纲审核人：刘曙光一、课程性质与目的《河床演变与整治》是港口航道与海岸工程专业的一门重要的专业课程，它是研究自然情况下或修建整治建筑物后河流河床发生冲淤变化的过程的一门科学，根据河床冲淤变化采用科学的整治手段来调整河流的来水来沙过程，以达到防洪抗旱、疏通航道、围垦灌溉、稳定河床、蓄水发电多功能地利用河流，并兼顾水利水产等其他事业，以及环境与生态保护，以获得合理的最大经济效益，生态效益和社会效益。

因此河床演变及整治在河流的开发、利用与治理特别是港口与航道工程建设中起着重要的作用。

同时与土木工程、交通工程和环境工程等学科也有着密切的联系。

通过《河床演变及整治》的教学，使得学生了解和掌握与河床演变及整治相关的河流动力和泥沙运动方面的理论知识，了解河流治理的主要措施和手段。

二、课程基本要求《河床演变与整治》作为一门工程运用学科，要求学生具有一定的水力学（或流体力学）、河流动力学的基础知识；要求教师具有全面的流体力学和河流动力学知识，全面的河流治理知识和工程经验。

三、课程基本内容1．绪论：河流治理工程的基本性质、国内外河流治理工程的历史和现状等。

2．河床演变与整治的一般问题：（1）河流的一般特性：山区河流和平原河流的一般特性，包括河床形态、水流及泥沙运动、河床演变等。

（2）河床演变的基本原理：包括河床演变分类、影响河床演变的主要因素、河床演变的基本原理、河流的自动调整作用等。

（3）河流的水力几何形态：包括河床的稳定性、造床流量、河相关系和河流纵剖面等。

（4）整治建筑物及整治手段：包括河道整治及规划、洪水河床整治、枯水河床整治、河床整治建筑物及其材料和构件。

3．自然河流河床的演变及整治：（1）顺直型河流的演变及整治：顺直型河段特性、演变规律、形成条件及整治工程。

（2）蜿蜒型河段的演变及整治：蜿蜒型河段特性、演变规律、形成条件及整治工程。

治河防洪课程描述(6.20)(2)河床由泥沙组成，河床组成的变化是通过水流中的泥沙与构成河床的泥沙通过输沙相互交换实现的。

如果泥沙交换不平衡，各种河床变形将不可避免地发生。

二。

河床变形的分类1.从演化表达形式上可分为纵向变形和横向变形(1)纵向变形是指沿河道的变形，即河床纵向断面的冲淤变化，如河床的底切和抬高等。

(2)横向变形也称平面变形，即河床沿垂直于水流的水平方向变形，如河湾的发育、支流河道的涨落等。

当河道横截面发生横向变形时，其平面形状将不可避免地发生变化。

因此，横向变形也称为平面变形。

在自然河流中，横向变形和纵向变形经常交织在一起。

2.从河道演变的发展过程来看，可以分为单向变形和反向变形，这是河道演变的基本原则。

研究河流输沙规律的目的是为了整治河床。

然而，天然河流的河床形态、演变规律和整治方法往往不同。

特别是在河道上修建水利枢纽、整治工程或其他工程后，由于整治建筑物的干扰，河床演变将更加复杂。

为了有效治理河流，必须充分了解河床演变的基本原理、河床演变的分析方法以及各种河床的特殊演变规律。

虽然河床演变的具体原因差异很大，但其根本原因可归因于不均匀的泥沙输移。

检查任何河流的特定区域BL(B，l分别是河流宽度和河流长度)，当进入和离开该特定区域的沙量G0，Gi不相等时，河床将经历冲刷和淤积变形。

四、河床演变的分析方法冲积河流的河床演变是复杂的。

根据时间特征，可分为长期变形和短期变形。

根据空间特征，可分为大规模变形和局部变形。

根据形态特征，可分为深部变形和横向变形。

根据方向特征，可分为单向变形(单向冲淤)和反向变形(交替冲淤)；根据是否受到人类活动的干扰，可以分为自然变形和人为变形。

影响河床演变的主要因素可归纳为:上游来水及其变化过程；河段上游产沙量、泥沙组成及其变化过程；河流出口处侵蚀基点的高程和河床边界条件。

由于水沙条件的瞬时变化和河床边界条件的变化，河床演变的形式和过程极其复杂。

精确的定量计算仍有许多困难，但可以借鉴。

游荡型河流的演变规律、模拟技术及工程应用引言随着人口的增加和经济的发展，对水资源的需求越来越大，河流的人工开发与利用也越来越广泛。

而游荡型河流（meandering river）由于其复杂的地貌、丰富的生态和广泛的分布特征，成为研究与保护对象，同时也是水资源开发与水利工程建设中需要考虑的重要因素之一。

本文将主要讨论游荡型河流的演变规律、模拟技术及工程应用。

一、游荡型河流的演变规律游荡型河流是指河床走向呈蛇形曲线的河道，在沉积环境下形成的一种特殊河型。

河道的曲率与河道高度的变化不断交织，形成一些具有大曲率半径的弯道和小曲率半径的微弯道，从而形成一种典型的河岸地貌，即游荡河道。

游荡型河道主要由下图的一些特征所描述：1. 满足一定的物理条件：河道流速适中，水流具有一定的沟深和强度，底部和两岸都有足够的沙砾和泥沙。

2. 所处的地形和地貌具有一定的扭曲性和不稳定性：河道所处地形和地貌起伏、扭曲，局部地区的流动受到阻碍，形成了一定的涡流。

3. 存在着一定的物理波动力：由于河道所处地形和地貌的变化，水流存在着一定的波动力，这些波动力会产生一定的周围环境压力，并引起局部沉积或侵蚀。

从河岸地貌的长期演变过程可以看出，游荡型河流的演变规律有以下几点：1. 河道往往呈现出周期性波动，河流的河床高度和河道走向变化周期较长，大约为几年甚至几十年。

2. 河流演变和河道沉积、侵蚀有着密切的联系，侵蚀和沉积的过程相互作用并产生反馈。

长期以来，同一河段的河床沉积与侵蚀的总体趋势是收敛的，形成了相对稳定的河道形态。

3. 游荡型河流演变速率稍慢，相比之下，直河道（braided river）等其它河道型更易受到人类活动的影响改变。

二、游荡型河流的模拟技术目前，对游荡型河流的演变规律的研究主要是基于河道水动力与沉积学的模拟和数值模拟方法。

以下是目前主流模拟工具及细节：1. 模拟流体和物质的数值模拟方法：以计算流体力学（CFD）及其衍生方法为主要工具，等格网格及多流体方法等是主流的数值模拟方法，在空间上可分为二维及三维，而在时间上一般是采用显式或者隐式时间差分算法。

游荡分汊型河流演变规律浅析
张坤;张树岩;刘云龙
【期刊名称】《科技信息》
【年(卷),期】2011(0)33
【摘要】1 游荡型河道演变的一般规律游荡型河流是河床宽浅,沙滩众多,洪水时汪洋一片,枯水时河汉密布、水流散乱,主流摆动不定,有时难以分辨主流所在,心滩变化莫测的一种河型.由于河床的形态变化,同时也决定了河道的游荡型.河床的变形可分为纵向和横向,纵向变形是指河床沿水流方向的变形,常常分为侵蚀段(河源段)、运输段、沉积段.其表现为河床纵剖面形态所发生变化,亦即上游河床的下切,下游河床的淤积或抬高;横向变形也称为平面变形,平面变形是指河床与水流垂直的水平方向上的变形.其表现为河床在平面的摆动,亦即河弯的发展或河道的兴衰等.
【总页数】2页(P362,351)
【作者】张坤;张树岩;刘云龙
【作者单位】淄博黄河河务局山东淄博255000;淄博市萌山水库管理处山东淄博255000;邹平黄河供水有限公司山东邹平256209
【正文语种】中文
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第一章黄河下游各水文站基本资料第一节高村水文站基本资料黄河高村站位于山东省东明县，是黄河入鲁第一个水文站，也是黄河流域上的重要控制站。

断面距河口距离579.1公里，集水面积734146平方公里。

清光绪二年（1876年），因洪水肆虐，村庄被淹，举村从堤西迁至堤东，该村地势较高，故命村名为高村。

测验河段位于黄河下游游荡河段的末端，呈上宽下窄的漏斗状，滩地高，堤根洼，易产生塌岸险情或发生溃决。

史书记载仅光绪四年（1878年）、六年（1880年）、十年（1884年）高村就三次决口。

经过1982年大洪水的考验，显示了河道整治对防洪的重大作用，在历年工农业引水、护滩保村及航运方面也都发挥了较好作用。

第二节夹河滩水文站基本资料黄河夹河滩站位于河南省开封县，东经114°34′，北纬34°54′。

断面距河口距离672公里，集水面积730913平方公里。

洪水主要来自花园口站以上流域，涨落较为迟缓，峰型较胖，水位流量关系受冲淤和涨落共同影响，多表现为涨冲落淤，一般为顺时针套绳。

单次洪水过程水位流量关系相对稳定。

水沙量年内分布不均，大水大沙集中在7～10月份，主汛期水量约占全年水量的58﹪，输沙量约占全年输沙量的80﹪。

沙峰受来水区间影响，一般三门峡以上来水时含沙量较大，三花间来水时含沙量较小，沙峰滞后于水峰。

黄河下游花园口至夹河滩河段系典型的游荡型河段。

在该河段 ,黄河大堤内范围宽广,一般洪水频率年份,水流主要限制在主槽内 , 因此大堤内分布有不少居民点以及纵横交错的保护居民点的生产堤和不少高于地面的灌溉渠堤和公路,使洪水行洪范围受到了很大的限制。

在本次设计中，我计算的是高村和夹河滩1967,1970,1971三年的流量和输沙率资料（见表19～30）。

小组数据为1967,1970,1971,1972,1973,1974,1975,1976,1977,1978,1979共九年的信息。

班内数据为1960年到1997年共三十三的信息（其中缺失1968,1969,1970,1984,1987年信息）。

第六节河床演变一、河床演变的基本知识(一)河床形态变化的类型河床的几何形状，称为河床形态。

河床形态变化，称为河床演变，它是河床泥沙运动的结果，可有两种类型：1．纵向变形河床沿水流方向的高程变化，称为河床的纵向变形，它是河流纵向输沙不平衡造成的结果。

河源与上游的河床下切、下游河床的淤高，均属此类，其变化幅度随岩石性质而异，细沙河床的变化幅度可能很大。

它对于桥梁工程设计的影响不可忽视。

2．横向变形河湾发展、河槽扩宽、塌岸、分汊、改道等河床平面形态的变化，统称为横向变形。

河湾的发展与弯段水流离心力有关，它可使凹岸不断受到冲刷，凸岸不断出现淤积，产生横向比降，可导致河流截弯取直或河流改道。

(二)河床演变的影响因素河床演变的影响因素有很多，主要因素有：1．流域的产沙条件流域的产沙量及泥沙组成等对河床演变有很大的影响。

例如，黄河及华北地区一些河流，河水含沙量很大，因此下游河道淤积十分严重。

2．流量变化流量越大，水流的挟沙量就越多。

流量变化越大，泥沙运动和河床的变形就越剧烈。

设河水的含沙量为ρ，流量为Q，输沙率为Q s，则有Q s=ρQ （8-17）3．河床土质土质坚实的河床变形缓慢，土质松软的河床易受冲刷。

4．水流比降河床比降大，流速大，冲刷力强，河床受冲刷厉害。

反之则易于淤积。

5．副流作用水流中由于纵、横比降及边界条件的影响，其内部形成一种规模较大的旋转水流，如图8-12所示，称为副流。

它从属于主流而存在，是河床冲淤的直接原因。

229厚桥涵图8-121-冲刷坑；2-回水区；3-路堤；4-主流6．人类活动如兴修水利工程，建造堤坝、桥、涵等活动，都会对河床演变产生重大影响。

二、建桥后对河床演变的影响建造桥梁后导致的河床演变属人类活动影响因素之一，它只是发生在桥位上、下游不远的范围内。

主要为：(一)平原弯曲型河段（属于次稳定河段）在这类河段上建桥，其孔径一般都大于或等于河槽宽度，建桥对河床的影响小。

但是，当桥位通过水深较大的河湾时，因河床自身的天然演变，有可能形成河湾逼近桥台、桥头引道或导流堤，危及桥台基础。

河床演变:在不恒定的进出口条件及复杂可动边界的水沙二相流运动的一种体现形式.整治:用工程的手段达到兴利除害.防洪,农田水利,水力发电,给水和排水,航运及水产养殖等山区河流河床形态：断面形态：U 或V字形(下切)，谷坡为阶梯状.阶地是河流下切的产物.平面形态：河道曲折多变,沿程宽窄相间,比降大,急滩深潭上下交替,二岸与河心常有巨石突出,岸线和床面极不规则.河流走向由地质构造运动决定.水流及泥沙运动:1河流流态:水面比降大，.流态紊乱险恶,常有回流,旋涡,水跌,水跃,急弯,剪刀水,横流.洪水暴涨暴落2洪枯流量相差大3悬移质含沙量视地区而异4河道的推移质多为卵石及粗沙5河床多由原生基岩、乱石和卵石组成河床演变:1山区河流比降大流速大含沙量不饱和,利于河床向冲刷方向发展2部分河段暂时性淤积和冲刷1卵石运动引起的演变(汛期淤积增大,枯季冲刷,年内基本平衡)2悬移质运动引起(1一般为冲泻质2宽谷段由主流摆动出现的回流淤积3宽谷段由下游峡谷壅水引起的淤积)3溪口滩形式出现的(1大的山区河流,当二岸溪沟发生洪水或泥石流时,常在溪口堆积成溪口滩2冲积物量大粒粗,不易被主流带走,表现为冲冲淤淤)4地震山崩滑坡引起(大规模地地震山崩滑坡引起河道堵塞,引起上下游出现壅水和跌水,剧烈改变水流和河床形态)平原河流概述:河床形态：平面上具有,顺直,分汊,弯曲,散乱四种.横断面分抛物线形,不对称三角形,马鞍形,多汊形.平原河流的纵剖面无明显折点，深槽浅滩交替，河床纵剖面有起伏的波状曲线，平均纵比降比较平缓。

水流及泥沙运动:平原河流集水面积大，汇流时间长,洪水没有陡涨陡落的现象,持续时间较长河床的演变:规律是汛期淤积壮大,枯季冲刷萎缩顺直型：中水河槽顺直，边滩呈犬牙交错状分布，并在洪水区向下游平移。

弯曲型：中水河槽具有弯曲外形，深槽紧靠凹岸，边滩依附凹岸，凹岸蚀退，凸岸淤长，河身在无约束条件下向下游蜿蜒蛇形，在有有约束条件下平面形态基本保持不变，前者通称自由弯道，后者通称约束弯道。

分汊型河段演变规律关键字：分汊型河道江心洲主汊分汊1.介绍与分类分汊型河段是平原冲积河流中常见的一种河流，也被成为辫状河流或相对稳定性分汊型。

我国各流域都有这种河型。

由于水流和泥沙分股输送，这样的水沙状况往往是很难稳定的，容易引起汊道的变化，从而造成严重的后果。

其中从江心洲型到网状河流其稳定性逐渐增强1.1江心洲江心洲的形成一般有三种类型：一是泥沙落淤形成心滩，二是边滩切割分离出心滩，三是因水面开阔，入汇顶托等原因河势变缓而落淤的沙滩被多条汊道切割形成多个江心洲。

1.2分类分汊河段按其平面形态不同可以分为顺直型分汊，微弯型分汊和鹅头型分汊三种。

分类标准为弯曲系数，其中顺直型分汊弯曲系数在1.0到1.2之间，汊道基本对称，微弯型分汊在1.2到1.5之间，鹅头型分汊的弯曲系数则超过1.5。

一般来说鹅头型分汊这种弯曲系数很大的河道江心洲往往有俩个或俩个以上，弯道的出口和直道的出口交角很大。

就单个的分汊河段来说，其平面形态是上端放宽，下端收缩而中间最宽。

中间段可能是俩汊，也可以是多汊，各汊之间为江心洲。

自分流点到江心洲头为分流区，洲尾到汇流点为汇流区，中间则为分汊段。

较长的河段期间常出现几个分汊段，呈单一段与分汊段相间的平面形态，因单一段比较窄，分汊段比较宽，常形象的称其为藕节状外形。

2. 剖面分汊型河段的横断面在分流区和汇流区都呈现中间凸起的马鞍形，分汊段则为江心洲分割的复式断面。

分汊型河段的纵剖面从宏观上看，呈现俩端低中间高的形态，而几个连续相间的单一段和分汊段则呈现起伏相间的形态。

从局部看，分流区到汊道入口，从分流点开始，俩侧的深泓线先为逆坡而后转为顺坡，为马鞍状。

俩汊一高一低，高的为支汊，低的为主汊，支汊的逆坡恒陡于主汊。

水下地形也是支汊恒高于主汊。

汊道的出口到汇流区，俩侧的深泓线顺坡下降，支汊一侧的纵坡陡于主汊的。

就支汊进出口俩个陡坡而言，出口的顺坡往往更陡于进口的逆坡。

3.水流特性分汊河段水流运动最显著的特征是具有分流区和汇流区。

河床演变:在不恒定的进出口条件及复杂可动边界的水沙二相流运动的一种体现形式.整治:用工程的手段达到兴利除害.防洪,农田水利,水力发电,给水和排水,航运及水产养殖等山区河流河床形态：断面形态：U 或V字形(下切)，谷坡为阶梯状.阶地是河流下切的产物.海面湖面侵蚀基准面的下降及气候变迁带来的沙量减少来水量增大,使河流侵蚀作用加强.平面形态：河道曲折多变,沿程宽窄相间,比降大,急滩深潭上下交替,二岸与河心常有巨石突出,岸线和床面极不规则.河流走向由地质构造运动决定.水流及泥沙运动:1河流流态:河床形态不规则.流态紊乱险恶,常有回流,旋涡,水跌,水跃,急弯,剪刀水,横流.洪水暴涨暴落2洪枯流量相差大3悬移质含沙量视地区而异(岩石风化不严重和植被好的地区含沙量少) 4河道的推移质多为卵石及粗沙河床演变:1山区河流比降大流速大含沙量不饱和,利于河床向冲刷方向发展2部分河段暂时性淤积和冲刷1卵石运动引起的演变(汛期淤积增大,枯季冲刷,年内基本平衡)2悬移质运动引起(1一般为冲泻质2宽谷段由主流摆动出现的回流淤积3宽谷段由下游峡谷壅水引起的淤积)3溪口滩形式出现的(1大的山区河流,当二岸溪沟发生洪水或泥石流时,常在溪口堆积成溪口滩2冲积物量大粒粗,不易被主流带走,表现为冲冲淤淤)4地震山崩滑坡引起(大规模地地震山崩滑坡引起河道堵塞,引起上下游出现壅水和跌水,剧烈改变水流和河床形态)开发与利用1开发旅游2能源宝库3航运具潜力平原河流概述:平原河流流经地势平坦,土质疏松的平原地区.形成过程主要表现为水流的堆积作用河床形态:平原河流在平面上具有,顺直,分汊,弯曲,散乱四种.横断面分抛物线形,不对称三角形,马鞍形,多汊形.河漫滩是位于中水河槽两侧,在洪水时能被淹没的高滩.由堆积作用造成的平原河漫滩.成型堆积体:冲积河流的河底有规律地分布着各种形式的大尺度沙丘,统称~主要5种:1边滩2浅滩3沙咀4江心滩5江心洲枯水期边滩有漂亮心型沙洲出露--浅滩--支流河口三角洲--江心滩/水流及泥沙运动:平原河流集水面积大,流经土壤疏松，坡度平缓地带,汇流时间长,且降雨分配不均,支流入汇有先后,故洪水没有陡涨陡落的现象,持续时间较长/平原河流水沙运动的基本模型是滩槽水沙交换.两种情况:1河漫滩和中水河槽平行2具有弯曲外形的中水河槽位于顺直或微弯的洪水河槽之中河漫滩和中水河槽平行/河床的演变:体现在河槽中成型堆积体的发展变化上.规律是汛期淤积壮大,枯季冲刷萎缩冲积河流类型:平面形式--演变规律:顺直型--边滩平移型,弯曲型--蜿蜒型,分汊型--交替消长型,散乱型--游荡型.//河床演变分类:1时间特征:长期,短期.2空间特征:大范围,局部.3演变形式:纵向,横向.4方向性特征:单向,复归性.5引起演变的外力:自然,人工干扰.//影响因素:1进口条件(上游来水条件，上游来沙条件)2出口条件(侵蚀基点条件:河面、湖面、海面等)3河床周边条件:(地理、地质条件:河流比降、宽度,河底、河岸的组成)河床演变的根本原因:输沙平衡的破坏.G o G i:出入区域的输沙率,B、L:区域的宽度和长度,∆y0:时段∆t内的河床冲淤厚度(淤＋,冲－)ρ’淤积物的干密度/河流自动调整作用:当外部条件变化引起输沙平衡的破坏,河流进行自动调整以达到新的输沙平衡.特征1平衡趋向性2调整多样性3反应的整体性4河床变形滞后性5能耗最小河流水力几何形态:能够自由发展的冲积平原河流的河床,在挟沙水流长期作用下,有可能形成与所在河段具体条件相适应的某种均衡状态.与河床的稳定性、特征流量密切相关.河床稳定指标:研究冲积河流的河床演变特性时,引入一特征参数之一河床稳定指标:纵向,横向,综合/纵向稳定系数:河床在纵深方向的稳定性主要决定于泥沙抗拒水流运动的摩阻力与水流作用于泥沙的拖曳力的对比.洛赫庆系数ϕh1愈大,河床愈稳定/横向稳定系数:横向稳定与河岸稳定密切相关,决定河岸稳定的因素是主流顶冲地点及走向,河岸土壤抗冲能力./造床流量:造床作用与多年流量过程的综合造床作用相当的流量.马卡维也夫法:相应于最大峰值的流量值约相当于多年平均最大洪水流量,其水位约于河漫滩齐平,此流量为第一造床流量.决定中水河槽流量,通常所说的造床流量为~/相应次大峰值的流量略大于多年平均流量,其水位约与边滩高程相当,此为第二造床流量,仅对枯水河槽有作用.平滩水位法在河段内取若干个有代表性的断面，取平滩水位时平均流量作为造床流量/造床流量保证率不同国家相差很大/河相关系:自由发展的冲积平原河流河床在水流长期作用下形成与所在河段条件相适应的均衡水力几何形态,在这种均衡形态的有关因素和表达来水来沙条件及河床地质条件的特征物理量之间存在的函数关系称为河相关系或均衡关系//沿程河相关系:相对某一特征流量的河相关系.适用一个河段不同断面,同一河流不同河段,甚至不同河流/断面河相关系:同一断面相应于不同流量的河相关系/早期河相关系是经验性质的.选比较稳定或冲淤幅度不大,年内输沙率接近平衡的可自由发展的人工渠道和天然河道进行观测,在形态因素与水力泥沙因素之间建立经验关系/近代:量纲分析法,联解公式,量纲分析/ζ:河相系数,河型有关.B0.5/h=ζ.反映天然河流随河道尺度或流量的增大,河宽增加远较河深增加为快的一般性规律/河流纵剖面:也属于一种河相关系,分为河床纵剖面和水流纵剖面/河道整治是在总体规划的基础上,通过修建整治建筑物或采用其他整治手段,调整水流结构及局部河床形态,使河床向着有利的方向发展/河道整治规划1洪水整治规划2中水整治规划(河势规划)3枯水整治规划/河势指一条河流或一个河段的基本流势,也称基本流路.河势规划遵循因势利导综合整理的原则/堤防工程:包括规划.设计.施工.防汛抢险和岁修管理等..规划与设计包括1堤线选择2堤顶高程和堤防间距3堤身横断面(一般设计为梯形.主要设计参数是堤身稳定性、堤顶宽度及临、背水边坡系数)/护岸工程1下层工事(枯水位以下,包括护底护脚,总称护脚)2中层工事(两者之间,块石护坡可分为抛石和砌石两种)3上层工事(洪水位加波浪爬高和安全超高以上,平整岸坡,栽种树木,修建集水沟)/枯水河床整治:在碍航浅滩上修建整治建筑物,以改善通航条件/通航保证率:在规定的航道水深下一年内能够通航的天数与全年天数之比,常用百分率表示/航道尺度:1航道最小水深2航道宽度3航道曲率半径/4流速及流态5过河设施/设计水位:根据通航标准达到航道尺度的起算水位1算术平均2保证率法3保证率频率法/整治水位:与整治建筑物头部高程齐平时水位1经验数据法:由边滩高程确定2造床流量法:第二造床流量相应水位//整治手段:枯水河床整治是要解决枯水期碍航问题,整治手段与浅滩整治相同1修建枯水整治建筑物:丁坝(长丁坝束狭河槽改变主流位置,短丁坝迎托水流外移)顺坝(束狭河槽导引水流,调整河岸)锁坝(塞支强干)导流建筑物(激起人工环流)2采用疏浚或爆破工程:山区石质河流.爆破工程多用于山区河流质河床的疏浚/顺直型河段/几何形态:从平面看,这种河段比较顺直,河槽两侧分布的犬牙交错的边滩和深槽或上下深槽之间存在的较短的过渡段,常称浅滩/主要判断指标是曲折系数:顺直型河段一般小于1.2(蜿蜒型河段曲折系数更大)边滩长宽比为 5./曲折系数:自上游过渡段中点起沿河道中心线至最后一个过渡段中点止的曲线长度与起点至终点的直线长度之比/水流:造床流量下,边滩头部水位沿程降低,滩尾水位略有升高,深水部分相反.低水位浅滩段水深小比降陡流速大,深槽段水深大比降缓流速小.流量增加时,浅滩段比降减小,深槽段比降增大/输沙:横向分布看,边滩的推移质输沙率远大于深槽.纵向分布,边滩中部输沙率大于滩头和滩尾的.深槽相反,中部输沙率小于深槽头部和尾部的,此规律与流速场相应//边滩长度定量b=0.57B,l=2.8B/流量变化浅滩影响:1洪水期浅滩淤积深槽冲刷2枯水期浅滩冲刷深槽淤积3推移质和悬移质中的床沙质参加造床运动/演变规律:通过推移质运动使边滩深槽浅滩作为一个整体下移/不利结果：1边滩下移使河道不稳定2航运困难3港口淤积4取水困难/整治原则固定边滩使其不向下游移动,稳定整个顺直型河段.措施修建上挑式淹没丁坝群/蜿蜒型河段/几何形态:由一系列正反相间的弯道和介乎其间的过渡段衔接而成横断面:弯道段呈不对称三角形,凹岸坡陡水深,凸岸坡缓水浅.过渡段呈对称的抛物线形或梯形/水流:横比降导致凹岸凸岸纵比降不同,形成横向环流,环流的方向,上部恒指向凹岸,下部恒指向凸岸/横向环流:是否产生环流:水流是否弯曲来确定.横向环流:上部恒指向凹岸,下部恒指向凸岸./输沙:横向环流存在,决定泥沙运动特点1洪水期弯道段水流挟沙力大于过渡段,枯水期弯道段水流挟沙力小于过渡段2洪水期槽冲滩淤,枯水期槽淤滩冲3床沙:异岸输移同岸输移,聚散现象/演变:2种/一般:曲折程度加剧,河长增加,曲折系数增大.横断面变形表现为凹岸崩退凸岸淤长.两岸冲淤面积接近相等,断面形态不变,断面接近平衡/突变1自然裁弯:河段发展由于某些原因使同一岸两个弯道弯顶崩退,形成急剧河环和狭颈.狭颈的起止点相距很近,水位差较大,如遇水流漫滩,在比降陡流速大时可将狭颈冲开,分泄部分水流形成新河2撇弯:曲率半径很小的急弯,凹岸淤积3切滩:凸岸边滩较低,抗冲能力低/形成条件:1从能量观点解释:要求河流比降小流速小2认为顺直水流的不稳定性是形成蜿蜒型河段的原因/裁弯工程:规划设计:引河线路与引河平均形式(根据地质,引河平面形态,与上下游河段的衔接统筹考虑.引河长度以裁弯比为控制标准.断面为梯形)/引河断面可设计成最终过水断面的1/5~1/15/分汊型河段/1平面形态:上端放宽,下端收缩中间最宽2横断面:分流区汇流区均呈马鞍形,分汊段为江心洲分隔复式断面3纵剖面:两端低中间高上凸形态,呈起伏相间形态/演变规律:汊道演变特点:主支汊易位(上游水流动力轴线摆动,引起分流分沙变化)/整治措施1分汊河段固定:在上游节点,汊道入口及江心洲首尾修建整治建筑物2改善汊道(调整水流调整河床)3堵汊工程:塞支强干,修挑水坝锁坝/水流/分流区高水下移低水上提.水位:支汊高于主汊/汇流区水位:支汊高于主汊/输沙:分流区两侧含沙量大中间较低.汇流区两侧含沙量小中间大,底部含沙量更大/游荡型河段/形态特征:河身顺直,曲折系数小于1.3.较长范围内往往宽窄相间.河段内河床宽浅,洲滩密布,汊道交织/水流:河床宽浅,平均水深小,流速大.洪水暴涨暴落.年内流量变幅大/输沙:含沙量大,同流量下含沙量变化大,流量与含沙量关系不明显/演变规律1多年平均河床逐年抬高2年内冲淤变化是汛期主槽冲刷滩地淤积.非汛期主槽淤积滩地冲刷3平面变化规律:主流摆动剧烈,主槽位置摆动,摆动幅度大,河势变化迅速/形成原因:流量一定时比降陡流速大.组成河槽物质为颗粒细的散粒泥沙,在较强水流作用下易冲易淤.来水量小来沙量大河床比降大/整治措施:综合治理.水土保持修建水库发展灌溉和河床整治/浅滩特征类型:处于两反向弯道间的沙梗即常见浅滩.五部分:上边滩.下边滩.上深槽.下深槽.浅滩脊.类型1正常2交错3复式4散乱/演变因素:1流速减小2环流变化3洪枯水流向不一致4输沙不平衡//规律:有纵向变形横向变形,单向变形与复归变形,主要为复归.即随河道水文过程而呈周期性变化,浅滩与淤积周期性交替.整治:修建整治建筑物和浅滩疏浚(维护性.基建性)/挖槽水力计算:1设计挖槽横断面2确定挖槽方向角θ.3估算水位降落.。