3.5.5 计算成果分析

更新于 2026年10月12日 版权声明
3.5.5 计算成果分析

3.5.5.1 方案1计算成果分析

1.挖河段1km按不冲不淤计算

人工开挖1km新河按输沙平衡处理,河段不发生冲淤变形。

(1)河床纵剖面的调整。由图3.5-3可看出,初始水面线存在明显的折点,水流沿放坡段前缘跌落下来,由于坡陡流急加之此段床沙较细,抗冲能力差,使得在放坡段上游首先发生强烈的冲刷,同时折点位置不断崩退。

图3.5-4按水沙系列1计算5年后河床纵剖面表明,冲刷上溯到老子山以上7km处,河段最大下切深度3.12m,老子山以下河段平均下切1.21m。随着放坡段上游溯源冲刷的发展,河段比降逐渐调平、挟沙能力不断降低,使得进入放坡段下游的泥沙量减少。放坡段下游河段在分离初期迅速淤高之后开始向冲刷的方向发展。

图示

图3.5-3 方案1初始河床纵剖面和3000m3/s水面线

图示

3.5-4 方案1采用水沙系列1计算5年后河床纵剖面和3000m3/s水面线

图3.5-5按水沙系列1计算10年后河床纵剖面表明,冲刷的上端推进至老子山以上14km附近,其中对于洪山头—老子山的入湖河段而言,有1/3的长度发生溯源冲刷,平均刷深0.14m;老子山以下的湖区段有21km发生溯源冲刷,平均刷深1.61m。

图3.5-6按水沙系列2计算16年后,冲刷的上端推进至盱眙上游4km附近,其中受溯源冲刷影响的入湖河段的长度约占整个入湖段的62%,平均刷深0.33m,老子山以下的湖区段有21km的长度发生下切,平均下切深度1.73m。

图3.5-7按水沙系列3计算25年后,冲刷的上端推进至盱眙上游5km附近,其中受溯源冲刷影响的入湖河段长度约占整个入湖河段的65%,平均刷深0.50m;老子山以下的湖区段有21km的长度发生下切,平均下切深度2.08m。在流量为3000m3/s时,浮山站水位较分离初始时下降0.27m,在流量增至8000m3/s时,水位仅下降0.05m。

(2)水面线和比降的变化。图3.5-8可以看出,随着冲刷的发展水面比降呈逐步减缓的发展趋势,在3000m3/s流量级时,老子山以下河段的水面比降由计算初始时刻的0.17‰调整为0.11‰。从同一断面来看,同流量水位下降的特点为:初期下降速度较快,经过一定时间后,水位下降逐渐减缓,直至达到基本平衡。从水位下降的沿程分布来看,距离三河闸越远,水位下降越小。

2.挖河段1km参加冲淤变形计算

在分离的起始阶段,人工开挖的1km新河会随着放坡段下游的淤积的发展而逐渐抬高,之后随着溯源冲刷的发展,放坡段下游的刷深,该段河底高程又略有下降。

将开挖河段不发生冲淤变形和参加冲淤进行比较。后一种模式由于开挖段的淤积对溯源冲刷有一定程度的减弱,但幅度不大。以采用水沙系列1计算10年后为例,前一种计算模式较后一种模式在老子山以下20km河道范围内河床普遍刷深1~10cm。两种模式计算的水面线差异也不大,而且距离三河闸越远,这种差异越小。在老子山附近,前一种模式比后一种模式水位降低7cm左右,到盱眙处为2cm,浮山处为1cm。

图3.5-9和图3.5-10表明,在当前洪泽湖水位下降的条件下,由于较大的开挖量会导致河段迅速回淤,开挖1km河段的设计底高程可以适当提高为3m,这样做对溯源冲刷强度影响不大。

3.5.5.2 方案2计算成果分析

放坡段高差7.25m,河底比降0.725‰,坡度相对于方案1较缓,而且计算下边界三河闸仍采用现状的水位流量关系,溯源冲刷强度相对于方案1较弱。采用1950—1959年10年的水沙系列1进行溯源冲刷计算。

1.挖河段1km按不冲不淤计算

按上述水沙组合计算5年后冲刷上溯到老子山以下4km附近,平均下切深度为0.38m(见图3.5-11);计算10年后冲刷长度基本没有增加,平均下切深度增至0.47m(见图3.5-12)。(https://www.daowen.com)

图示

图3.5-5 方案1采用水沙系列1计算10年后河床纵剖面和3000m3/s水面线

图示

图3.5-6 方案1采用水沙系列2计算16年后河床纵剖面和3000m3/s水面线

图示

图3.5-7 方案1采用水沙系列3计算25年后河床纵剖面和3000m3/s水面线

图示

图3.5-8 方案1水面线的调整

图示

3.5-9 方案1挖河段两种处理方式在采用水沙系列1计算5年后对比

图示

图3.5-10 方案1挖河段两种处理方式在采用水沙系列1计算10年后对比

图示

图3.5-11 方案2初始河床纵剖面和3000m3/s水面线

图示

图3.5-12 方案2采用水沙系列1计算10年后河床纵剖面和3000m3/s水面线

图示

图3.5-13 方案2水面线的调整

按上述水沙组合计算得出的水面线来看(图3.5-13),在流量为3000m3/s时,老子山以下河段的水面比降由分离起始时的0.072‰降为0.061‰,但对于浮山而言水位降低并不明显,甚至当流量级为3000m3/s以上时还出现了壅高的现象。随着时间的推移,比降得到调平,溯源冲刷的强度已非常微弱。

2.挖河段1km参加冲淤变形计算

如1km开挖河段也参加冲淤计算,则与方案1类似,冲刷强度会更小,这里不再赘述。

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