人为引发河床演变对河流水位变化敏感性分析方法

任务来源：

技术领域：水文水资源

技术来源：该项目是水利部公益性行业科研专项经费项目《闽江下游河流运动规律变化与公共安全》的重要内容之一。“人为引发河床演变对河流水位变化敏感性分析方法”，中国发明专利授权。

技术原理

人为引发河床演变对河流水位变化敏感性分析方法，收集待评估河道区域有水文记录以来的径流资料，确定造床流量，潮型选择造床径流发生日河口实测潮位过程；采集造床径流发生日前后天然河床实测地形图；采集天然河床地质资料，确定各断面沙层埋深，沙层宽度；通过土工试验确定推移质与悬移质的特征参数；依据上述基础数据，建立水沙计算数学模型；通过水位验证、悬移质含沙量验证、地形冲淤验证，律定天然河床糙率；基于天然河床河沙储量分布的河床区域划分为四区；预报不同区域人为挖沙对未来河道水位变化规律的影响。

技术特色

（1）该方法基于天然河床河沙储量分布将河床区域划分为四区，可明确在哪些区域挖沙，挖多少，对天然河道水流流动特性影响小，从而制定出科学合理的河沙开采计划。
（2）可预报不同区域人为挖沙条件下，未来河道水位、流速、河流分叉口、汇合口的分流比、潮流界、潮区界等水力要素的变化规律。

技术指标

基于天然河床河沙储量分布的河床区域划分为四区，设天然河道总长度为L_t，实测河道断面数为m，实测河道断面沙层宽度为W_i，i=1～m，实测河道断面积为S_i，i=1～m，河床各实测断面总平均沙层储量面积S_av，河床总平均当量下切深度H_dl，则可求得A区、B区、C区和D区各区的河长、区域河沙平均储量面积、区域河沙最大储量面积、区域河沙最大储量面积、 区域河沙平均当量埋深。

应用范围及前景

该方法已应用于福州市轨道交通2号线隧洞穿江工程中，提高了人类活动干扰剧烈河段确定河床极限冲刷深度的准确性和可靠性，成功应用在穿越闽江和乌龙江的福州市轨道交通2号线的工程实践中，地铁站地下楼层可节约1层，按每层地下建筑面积20000平方米，每平方米需要材料费4000元（钢、砼、设备、水电等），两江四岸四个车站共可节约投资32000万元。

联系我们

黄梅琼

15159640955/0591-87661715

福建省水利水电勘测设计研究院

,