博導(dǎo)第5講 順直型河道的演變規(guī)律

嚴(yán)格說(shuō)，天然河流都是彎曲。這里順直型河段是指某些河身較順直而又不太長(zhǎng)的河段。一般地，順直型河段是和其他類型河段交織在一起并受后者影響，但仍具有其自身特點(diǎn)。順直型河段是一種最簡(jiǎn)單最基本的河型，在一定條件下可演變?yōu)槠渌有?。主要?nèi)容5.1

河段特性5.2

演變規(guī)律、形成條件及整治工程第五章順直型河段的演變及整治犬牙交錯(cuò)邊灘和深槽上下深槽之間的過(guò)渡段---淺灘

存在---反向彎道之間的過(guò)渡段,或者不同河道類型之間第一節(jié)河段特性①平面形態(tài)：河身比較順直（1）幾何形態(tài)

②判斷指標(biāo)：曲折系數(shù)≤1.15③順直型河段的水力幾何關(guān)系

邊灘的寬度和長(zhǎng)度

b=0.57Bl=2.80B式中，B,b,l

分別為河寬,邊灘寬度和邊灘長(zhǎng)度最小河長(zhǎng)

L=6B河相系數(shù)（ζ）順直型河段，河道過(guò)于窄深時(shí)難以形成邊灘。順直型河段，河道過(guò)于寬淺時(shí)，易發(fā)生水流切灘，完成邊灘到心灘的演變，導(dǎo)致河道分汊。寬深比處于1.4～8時(shí)比較合適，保持順直型河道特征④縱比降與蜿蜒型河段相似，沿程起伏相間，但變幅較小；邊灘斷面深泓點(diǎn)較深；過(guò)渡斷面深泓點(diǎn)較淺；（2）水流特性

①水流表面特性水流表面順邊灘橫向傾斜深槽水流表面高于邊灘縱向某些位置存在負(fù)比降邊灘：上游到中部為正值中部到下游為負(fù)值深槽：上游到中部為負(fù)值中部到下游為正值②順直型河段環(huán)流③順直型河道流速分布邊灘：上游到中部遞增中部到下游遞減深槽：上游到中部遞減中部到下游遞增深槽流速一直大于邊灘流速縱向變化隨著流量變化，位置也相應(yīng)變化：小水傍岸/低水走彎大水居中/大水走灘④水流動(dòng)力主線（3）輸沙特性

①泥沙運(yùn)動(dòng)邊灘≥深槽邊灘中部≥灘頭和灘尾深槽中部≤深槽頭部和尾部橫向輸沙較弱，深槽沖刷泥沙一般無(wú)法到達(dá)相應(yīng)邊灘推移質(zhì)輸沙率：②深槽和邊灘的泥沙輸移能力第二節(jié)演變規(guī)律、形成條件及整治工程（1）演變規(guī)律

①?gòu)暮影杜c河床相對(duì)可動(dòng)性角度分析：當(dāng)河岸不可沖刷時(shí)，主要演變特征表現(xiàn)為：犬牙交錯(cuò)的邊灘向下游移動(dòng)，相應(yīng)的深槽和淺灘也同步向下移動(dòng)。

另外，模型造床試驗(yàn)也表明：當(dāng)犬牙交錯(cuò)的邊灘形成后，邊灘、深槽和淺灘作為一個(gè)整體向下游緩慢移動(dòng)。

交錯(cuò)的邊灘向下移動(dòng)可看成是推移質(zhì)運(yùn)行的一種體現(xiàn)形式。邊灘頭部：流速及推移質(zhì)輸沙率大于灘尾邊灘頭部沖刷后退，尾部淤積下延整個(gè)邊灘向下游移動(dòng)相應(yīng)的深槽首部淤積，尾部沖刷，向下游移動(dòng)結(jié)論：順直型河段的演變是通過(guò)推移質(zhì)的運(yùn)行使邊灘、深槽及淺灘作為一個(gè)整體下移。

流量對(duì)演變的影響：枯水期洪水期淺灘沖刷，深槽淤積淺灘淤積，深槽沖刷②從河岸土質(zhì)分析：河床演變還可能呈現(xiàn)周期性展寬現(xiàn)象。（2）形成條件①對(duì)于較長(zhǎng)河段，兩岸地質(zhì)條件好，抗沖性較強(qiáng)；eg.基巖、粘土層等，橫向發(fā)展受到限制。②對(duì)于蜿蜒形河段的長(zhǎng)過(guò)渡段，兩岸抗沖性很強(qiáng)，河道彎曲受到限制。注意：對(duì)于犬牙交錯(cuò)形成機(jī)理，目前沒(méi)有比較一致的認(rèn)識(shí)。羅辛斯基和庫(kù)茲明：把邊灘看成一種巨型沙波，用沙波的穩(wěn)定性及其運(yùn)行機(jī)制來(lái)解釋。此假說(shuō)初步被造床實(shí)驗(yàn)所證實(shí)。（3）整治工程基于順直型河段犬牙交錯(cuò)邊灘下移導(dǎo)致河道處于不穩(wěn)定狀態(tài)，給生產(chǎn)部門帶來(lái)了不利影響：①航運(yùn)：a、淺灘位置不固定導(dǎo)致航道多變；

b、邊灘下移至港口造成淤積，停船困難。②取水：邊灘下移至取水口位置，造成取水困難。基于以上不利影響，必須采取工程措施加以整治：整治原則：固定邊灘，限制下移，從而穩(wěn)定整個(gè)順直河段。整治措施：修建上挑式淹沒(méi)丁壩群注意：當(dāng)邊灘個(gè)數(shù)較多時(shí)，施工順序從最上游的邊灘開(kāi)始，以后視下游各個(gè)邊灘的變化情況逐步進(jìn)行整治。思