淮河淮滨至三河尖航道整治工程研究.doc

分类号 TV853 单位代码 10618密 级 学 号 106280619 硕 士 学 位 论 文论文题目： 淮河淮滨至三河尖航道整治工程研究 The Channel Regulation From Huaibin To Sanhejian In Huai-he River 研究生姓名： 曾 亚 东导师姓名、职称： 张绪进 研究员 缪吉伦 副研究员 申请学位门类： 工 学 专 业 名 称： 港口、海岸与近海工程论文答辩日期： 2009 年 4 月 7 日学位授予单位： 重 庆 交 通 大 学答辩委员会主席： 杜宗伟 评阅人： 樊卫平 张光平2009年 4 月 重庆交通大学学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。学位论文作者签名： 日期： 年 月 日 重庆交通大学学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权重庆交通大学可以将本学位论文的全部内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。同时授权中国科学技术信息研究所将本人学位论文收录到中国学位论文全文数据库，并进行信息服务（包括但不限于汇编、复制、发行、信息网络传播等），同时本人保留在其他媒体发表论文的权利。 学位论文作者签名： 指导教师签名：日期： 年 月 日 日期： 年 月 日本人同意将本学位论文提交至中国学术期刊（光盘版）电子杂志社CNKI系列数据库中全文发布，并按中国优秀博硕士学位论文全文数据库出版章程规定享受相关权益。学位论文作者签名： 指导教师签名：日期： 年 月 日 日期： 年 月 日摘 要淮河是我国规划的京杭运河-淮河水运通道的重要组成部分，具有发展航运及水陆联运的良好条件。实施淮河航运基础设施建设工程，对促进地区经济的发展，具有十分重要的意义。研究河段淮滨至三河尖河段位于淮河上、中游，全长76km，主航槽宽度多在150m-250m之间，河槽成典型的“U”型，河床的物质组成为沙质，枯水比降平缓。淮河中上游曾经是通航繁忙的河道，近年来由于上游来水来沙条件的变化，以及人为河道采砂的影响，加之缺乏必要的维护，航道条件日渐恶化，必须进行整治以达到级航道标准。研究河段河道特性介于山区河流和平原河流之间，受上游降雨影响，洪水量大势猛，而河道泄洪能力不足，防洪形势非常严峻。本文在对该河段的河床演变以及各个浅滩碍航成因分析的基础上，通过对该河段上淮滨（三）、王家坝、三河尖三个基本水文站的水文资料进行分析和总结，得出三个基本水文站的设计最低通航水位和最高通航水位。根据该河段的整治要求以及河势确定各个浅滩挖槽的布置方向和尺寸。由于淮河的防洪要求高，常用的阻水整治建筑物对行洪不利，本文选择长江上成功应用的铰链混凝土沉排护滩，对铰链排护滩带的高度、长度、宽度以及间距都进行了合理的设计，经过计算各项设计参数都能满足要求。同时为研究工程对防洪的影响，预测挖槽后河段水深流速的变化，建立了一维数学模型对河段不同频率水位进行了计算。计算结果表明，工程建设对河道水位影响较小，浅滩水位略有降低，但降低不大，能够满足通航要求，航道整治后对行洪基本没有影响。研究认为，所选择的整治方案合理，可为淮河整治提供参考。关键词：航道整治；河床演变；水位；铰链排；一维数学模型ABSTRACT Huai-he River in China is an important component of the channel that is planning Beijing-Hangzhou Grand Canal - the Huai-he River wateway, with the good conditions of developing the Huai-he River shipping and portage. Implementing the Huai-he River shipping infrastructure projects, with great significance for promoting the regional economic development . The Reach of Studying is Huaibin to Sanhejian which located in upstream and middlestream of Huai-he River, the total length is 76km, the main routes width between 150m-250m, the channels appear a typical “U” type, riverbed material composition of the sandy, low water slope is gentle. Once the route shipping was very busy, in recent years because of upstream water and sediment conditions changing as well as the impacting of man-made sand quarrying, the lack of necessary maintenance, waterway conditions worsening, the need for channel improvement in order to achieve class standard warterway. Study on characteristics of river between the mountains rivers and plains rivers, by upstream rainfall, flood volume is very suddenly, and lack ability of flood discharge,The flood control situation is very serious. In this paper, on the basis of analysing the evolution of the river bed as well as the causes of the various shoals, through analysing and conclusing the hydrological data of Huaibin, Wangjiaba, Sanhejian three basic hydrological station between huaibin to sanhejian, to draw the three basic hydrological station design minimum water level and the highest navigable water. According to the regulation requirements, as well as sections of river flows to confirm the direction and size of chamfer. Because of the Huai-he River flood control requirements, commonly used water blocking regulating structures are adverse to flood discharge, in this paper, selecting the concrete mattress which is successfully applicated in the Yangtze River to protect the Beach, have been reasonable designed for height, length, width and spacing of concrete mattress, the design parameters can meet the requirements through calculating. In order to study the impact of the regulation project and predict the water depths and the velocity changes after chamfer, seting up one-dimensional mathematical model of the river surface line to calculate. The results show that the river water level after the project is not much change, although slightly lower, not much lower, be able to meet the navigation requirements, have not influence to the flood after channel regulation. Studies suggest that the selection of the regulation program is reasonable, which can provide a reference for the Huai-he River regulation. KEY WORDS: channel regulation; riverbed evolution; water level; concrete mattress; one-dimensional mathematical model目 录第一章 概述11.1背景11.2国内外航道整治的现状和趋势11.3问题的提出51.4本论文研究的目的和内容51.4.1研究的目的51.4.2研究的内容5第二章 河床演变及浅滩分析72.1河床演变基本原理72.2河床演变的分析方法82.2.1基本原则82.2.2分析方法82.3自然条件82.3.1气象82.3.2水文92.3.3泥沙102.3.4该河段地址情况102.4河段特点112.4.1淮滨至洪河口112.4.2洪河口至三河尖112.5重点浅滩冲淤变化分析122.5.1崔集汊道浅滩122.5.2龙窝浅滩142.5.3望岗浅滩162.6河段深泓变化162.7河相关系研究172.7.1河相关系定义172.7.2断面河相关系182.7.3断面河相关系分析182.8河相系数182.9小结25第三章 整治河段主要设计参数的确定263.1设计水位的确定263.1.1基本站最低通航水位的确定方法263.1.2本河段基本站情况263.2最低通航水位273.3最高通航水位303.4各浅滩上设计水位的确定303.4.1浅滩上设计水位的确定方法303.4.2本河段各浅滩设计水位的确定323.5挖槽设计333.5.1挖槽设计原则333.5.2挖槽的断面设计333.5.3挖槽的平面设计343.5.4挖槽稳定性验证363.6小结37第四章 航道整治工程394.1混凝土铰链排的概念及特点394.1.1概念394.1.2 特点394.2混凝土铰链排的结构设计404.3铰链排的破坏机理及稳定性分析424.3.1铰链排的破坏形式424.3.2破坏机理分析424.3.3铰链排的稳定性分析434.4铰链排护滩带平面结构设计454.4.1护滩带结构454.4.2护滩带宽度确定464.4.3护滩带长度确定464.4.4护滩带间距的确定464.5重点浅滩整治方案选择474.5.1吴寨浅滩474.5.2崔集汊道浅滩494.5.3尖子园浅滩524.5.4龙窝浅滩534.5.5任郢子和乔台浅滩564.5.6望岗浅滩574.6小结60第五章 一维模型水面线计算615.1数学模型现状615.2基本方程组615.3基本方程的离散615.4边界条件处理645.5模型运行流程665.6模型的率定与验证分析675.6.1计算河段的划分675.6.2糙率的选取675.6.3模型的验证675.7洪水演进模拟705.8水位变化分析725.8.1整治方案对设计水位的影响725.8.2整治方案对洪水位的影响745.9小结77第六章 结论与建议786.1主要结论786.2 建议78致 谢80参考文献81在学习期间发表论著及取得的科研成果83 第一章 概述 5 第一章 概述1.1 背景淮河发源于河南省桐柏山，自西向东流经河南、安徽、江苏三省，至江苏淮安入京杭运河，在三江营和长江交汇，全长1050km，流域面积19万km2。淮河从源头至洪河口段约300km河道为上游，河道蜿蜒曲折；自洪河口至洪泽湖段约500km河道为中游，两岸较大支流和湖泊较多；洪泽湖以下河道为下游1。淮河淮滨至三河尖河段长76km，为本工程的研究河段，属淮河上游河段的尾闾和中游河段的上段，主槽宽度多在150m250m之间，河槽呈典型的“U”型。河床的物质组成为沙质，枯水比降平缓。受降雨影响，淮河洪水量大势猛，而河道泄洪能力不足，因此，研究河段两岸的低洼处常作为分、蓄洪区，以减轻淮河下游的防洪压力。淮河淮滨至三河尖（豫皖界）段位于淮河上、中游河段，流经河南省信阳市的淮滨、固始二县，其中淮滨至洪河口段16km河道为上游，洪河口至三河尖段约60km河道则处在淮河的中游河段。“九五”期间，交通部门投资对淮河淮滨至润河集段98km的航道进行了治理，航道建设标准为级。由于航运基础设施不完善，淮河的水运优势未能充分发挥，加之淮河淮滨至润河集河段航道治理工程在“九五”末期实施完成后，未能对建设后的航道进行有效的管理和维护，特别是河道内的无序采沙未能加以有效遏制，致使河段枯水位大幅下降，同时无序采沙也使原加固的边滩遭到一定程度的破坏，采沙导致的枯水位下降也一定程度上侵蚀了航道水深，航道条件较整治工程完工时有一定程度的恶化。再由于上游水利工程建设，特别是水库的建设，一定程度的改变了研究河段的来水，尤其是枯水流量明显减小。较小的设计流量、极大的防洪压力给规划中的我国水运主通道之一的淮河航运建设带来很大的困难。淮河作为我国7条骨干航道之一，是我国江淮地区综合交通运输网的重要组成部分，实施淮河淮滨至三河尖航运基础设施建设工程，对充分利用水运资源，完善腹地综合交通运输体系，发挥淮河水资源综合效益，带动腹地内矿产资源、农副产品的生产和运输，促进地区经济的发展，具有十分重要的战略意义2。1.2 国内外航道治理的现状和趋势 目前，对于河道工程问题的研究一般有三种方法：河床演变分析、物理模型实验和数值模拟计算。河床演变分析是对大量原形观测资料进行定性和定量分析的基础上，利用水力学和河流动力学及相关学科的理论，确定工程水域的水文、泥沙特征，探讨地形的历史演变、近期演变和将来的演变趋势，为工程可行性评价提供科学依据。物理模型实验依据水流、泥沙运动的动力学和运动学关系，建立一定的相似准则，将原形河流缩制成模型河流，在模型上进行水流、泥沙运动的研究，预测工程的作用和效果，以及工程对附近水域的影响，再依据模型相似率推广引用到原形，为工程的合理设计和管理提供科学依据。数值模拟计算是运用一定的离散方法，数值求解水流及泥沙运动方程，解出工程水域内给定水文情况下各结点的水流、泥沙情况，预测工程的作用与效果，为工程的前期规划和方案选择提供依据5。航道整治主要是以提高航道尺度和改善通航水流条件为目标，其整治措施主要可以通过： 基建性疏浚：对于某些年际变化微小、年内变化不大的浅滩和浅段实施基建性疏浚，可望取得良好的效果。 陆上和水下炸礁：这主要是对山区河流的急滩、险滩和急险河段，为了消除急险因素，通过炸礁切除挑流的突嘴、碍航的明暗礁石以及形成碍航水流的岩嘴、石梁、石盘等整治措施。 筑坝束水导航：在河道上构筑丁坝、顺坝、锁坝、潜坝、导堤以及护滩等整治建筑物，可以起到导引水流、束水攻沙、冲深航槽的作用，这是整治浅滩的有效方法，这些整治建筑物可以单独使用，也可以与疏浚相结合，即通常所谓的整治与疏浚相结合，起到及时而有把握地提高航道尺度的作用17。在一些特殊河流的整治上，像丁坝、顺坝、锁坝、潜坝等建筑物的运用会受到限制，因为这些措施会引起壅水，对防洪严峻的河段泄洪不利。为了稳定边滩和主航槽，又不致引起水位、流态显著改变的平顺护滩形式产生了，平顺护滩形式有：铰链混凝土沉排护滩、模袋混凝土护滩、石笼沉排护滩、梢料护滩、正四面体混凝土块护滩、透水框架式混凝土四面六棱体护滩、钢丝石笼护滩等护滩形式。铰链混凝土沉排系通过钢制扣件将预制混凝土板连接成排的护滩结构形式。1931年，美国在密西西比河采用铰链式混凝土沉排护滩，成为世界首例。我国于80年代初，在武汉河段天兴洲首次采用铰链沉排护滩取得成功，此后在湖南澧水水津市河段和长江镇扬河段一些地段工程的护岸固滩工程，对铰链沉排在结构上和施工方法上作了改进，也取得了良好的效果，目前已积累了一定的经验。但从国内外一些工程实践中也存在一些问题，使得护滩质量和效果难以保证，主要存在以下问题：护滩排边缘变形较大、排体边缘破坏拉裂、钢筋钩拉脱、排体断裂、排体边缘老化等。为了解决这些问题，国内外一些专家学者都做了大量的理论和试验研究，也积累了较多的经验。铰链模袋混凝土沉排主要是在丁坝坦坡前沿河床底部或堤岸坡脚部铺设一定长度与宽度的防冲反滤排。从该排体的组成而言，在反滤布、压载、模袋布、铰链绳和混凝土砂浆这5项中，就有反滤布、模袋布和铰链绳3项属于土工合成材料。20世纪50年代初，荷兰三角洲工程首先采用土工合成材料，当时用量就超过1000万m2。在我国，作为模袋用于铰链混凝土排体组分，始于20世纪80年代江苏南宫河口岸治理工程中。1998年大洪水后，长江、松花江、辽河、黄河等流域的固滩防冲工程中得到广泛应用。石笼沉排发展有一个兴衰过程。19世纪末和20世纪初，石笼被广泛应用与水利工程和公路工程。但随着混凝土及钢筋混凝土结构的发展，石笼的应用逐渐减少，以至于到了20世纪中叶几乎被人遗忘，因为采用石料编制石笼需要付出大量的手工劳动，到了20世纪末，人们已确信混凝土和钢筋混凝土护坡与护滩因属于刚性结构不能适应变形，达不到护滩护脚的预期效果，于是人们重新转向修筑石笼护坡和铺设石笼护脚。但此刻的石笼沉排实施，已进入主要为机械化施工阶段。我国于2002年2月，开始在湖北石首市长江堤防上采用合金钢丝网石笼进行护滩。梢料（柴枕、柴排、柴帘、沉梢坝、沉树等）护滩多用于滩岸抗冲能力差的地方。荆江河段柴枕护岸用于迎流顶冲、崩岸强度大、河床抗冲能力差的地方。柴排和柴帘护滩整体性好，可就地取材；能较好地适应水流及河床边界情况，维修、加固简单，但施工难度大，目前应用较少。正四面体混凝土块护滩是一种散抛型护岸，具有块体尺寸较大，抗冲能力强的特点，工程数量较易控制，但投资较大。近几年湖南省在下荆江迎流顶冲段采用次材料护滩，工程效果较好。由于块体大，适应河床变形的能力相对较差。透水框架式混凝土四面六棱体系我国于20世纪90年代研制开发的一种新型护滩技术。它是一种柔性护滩构件，当河道水面较宽、河床水下横向坡比较平缓、流速较低情况下，采用西北水利科学研究所与江西省水利科学研究所共同开发的一种新型固滩护岸技术。其特点是可以缓流落淤、消能防冲，并且适应性很强。该技术于1996年-1998年先后在江西九江益公堤、彭泽县金鸡岑堤段、九江永安堤、南昌赣东堤、抚河丰城抚西大堤等险工试用。1998年大洪水后，该技术已在江西省长江九江东升堤、九江赤心堤、永安堤、彭泽县城堤防、赣江赣东大堤、南新联、抚东大堤、赣西大堤，湖南省长江干堤的城漯河段等固滩护岸防冲应用中，一一取得满意效果。未来沉排抗冲护滩技术的发展趋势，总体上是朝着三维土工网格复合植被、生态型护滩和生物固土等三个方面演化。 三维土工网格复合植被技术 植被生长初期，因未形成牢固的根系，对边滩的加固作用是有限的，植被本身的重量往往对边滩稳定性产生的负效应占主导地位，此时可采用三维土工织物与植被复合加固技术，其主要作用有如下几点：（1）土工网格蓬松的三维空间网包内可将土颗粒、草籽等填充物有效地握裹在一起，防止土粒、草籽或幼苗被冲刷流失。 （2）在植被充分发育之前，锚固三维土工网格可增加滩岸的稳定性。 （3）土工网格表层凹凸不平，可起到缓冲消能的作用，减小流速，使其携带物沉积，从而避免表层土粒剥蚀流失。 （4）土工网格成网孔状，提高了土体的通透性，有利于植物的生长。 （5）植物生长根系与土工网格交织在一起，形成浅层致密的岸坡面加筋复合保护层，具有一定的整体性和极强的抗冲蚀能力。 生态型护滩技术由于传统的混凝土/钢筋混凝土板刚性护滩会引起生态与环境退化，继瑞士、德国和日本等国提出一些生态型固滩护岸技术之后，美国与西欧以及我国也相继倡导名为“土壤生物工程”的固滩护岸技术。该技术是利用植物气候、水文、土壤等的作用来保护岸滩稳定。土壤生物工程护滩目前主要有以下几种：（1）土壤保护技术。此技术主要是通过植物对坡面的有效覆盖，使其免受表层侵蚀，从而起到保护土壤稳定滩岸的作用。此技术包括：a草皮移植；b草播种；c乔灌树种直播；d侵蚀控制网设置；e活枝灌从席铺设等。（2）滩岸表层加固技术。此技术主要是通过植物根系降低土壤孔隙水压力来加固滩岸表层和提高滩岸的抗滑能力。此技术主要包括：a灌丛席铺设；b根系填塞；c活性淤泥植物栽培；d活枝扦插；e压枝等。（3）生物技术与工程技术相结合的滩岸综合保护技术。此技术主要是通过植物与块石；植物与水泥；植物与钢筋；植物与塑料；植物与木材等相互搭配以稳固与加强岸坡，提高和延长保护使用年限。次技术包括：a绿化干砌石岸坡；b渗透式植被岸边；c绿化土工植物固土结构；d绿化栅栏；e活性栅栏等；f绿化网箱等。 生物固土技术 让砂土部分湿水饱和，可增加其表观粘聚力和接触颗粒间的毛细力，砂土的抗剪强度就会相应增加，此外，地下水中的硅、碳质在颗粒接触表面上的沉淀胶结，土工织物和植物根系都可以增加砂土的表观粘聚力，生物固土技术就是利用这一原理，在砂土中加入真菌类细菌物质来增大砂土的表观粘聚力，细菌类可产生细胞外聚合物质，这种物质像“生物胶”一样，将沙粒胶结在一起，真菌类物质可产生形如发的菌丝，其功用在微观上类似于植物根系，起到增大砂土粘聚力的作用22。1.3 问题的提出本着水资源综合利用，淮滨至三河尖段76km航道治理工程建设以“不影响防洪、不改变河势、不危及堤防安全、顺应河势、因势利导”为总的原则。在这一总原则下，航道治理工程采取以疏浚为主、疏浚与固滩相结合、局部辅以护岸的基本措施。采用取自于河槽内的部分疏浚弃土塑造边滩、束窄枯水河槽、增加冲刷历时、提高航槽的稳定性；使用合适的方法对边滩进行保护，以防水流冲蚀加固后的边滩。但也出现新的问题：工程实施后挖槽内水流挟沙力是否会增加？在不影响防洪的情况下采取何种固滩护岸措施才能满足水位、流速要求？本文将针对这些问题做些研究。1.4 本论文的研究目的和内容1.4.1 研究目的 针对该河段的特点，合理设计航道的各个整治参数，使其达到航道的设计要求。疏浚后采取合适的固滩护岸方法保护滩、岸稳定，减少泥沙回淤，保证航槽的稳定。1.4.2 研究内容研究内容主要包括：（1） 通过对该河段的水文、泥沙、河段的特点以及年际间的冲淤变化等资料进行分析，得出河段的河床演变规律。同时对各个浅滩段的河势、河床和泥沙冲淤规律等分析，得出浅滩的成因及碍航特性。（2） 通过对该河段上三个水文站的水位、流量资料进行分析，首先采用综合历时曲线发和保证率频率法统计出三个基本水文站的最低、最高通航水位和流量，再通过比降插值法求出各个浅滩的最低、最高通航水位和流量。并根据航道要求和水流特性设计出合理的挖槽尺寸，并计算出挖槽前后流速的变化，分析挖槽的稳定性。（3） 根据河段防洪的特殊要求，采用铰链混凝土沉排护滩。根据成功经验和规范要求，设计出排体的尺寸、排体间的连接方式以及护滩带的平面结构形式。同时根据河段的流速特性设计护滩带的宽度和压载形式，并进行稳定性计算。（4） 建立一维数学模型计算整治前后浅滩设计水位和洪水位的变化以及模拟洪水演进过程。主要通过已有的资料对河段糙率的率定，并利用三个水文站的流量水位资料对模型进行验证，在确认模型与实际情况误差在容许的范围内的基础上，再进行河段洪水演进模拟和整治前后水位变化计算。 第二章 河床演变及浅滩分析 7 第二章：河床演变及浅滩分析2.1 河床演变的基本原理河床演变学是研究在水流作用下或整治建筑物修建后，河床的形态及其变化的科学。因经济建设的需要，对山区河流、平原河流和河口地区的河床演变做了很多工作，有着丰富的经验。如冲积河流中，水流具有一定能量，可以挟带一定量的泥沙。当水流挟带泥沙过量，或水流条件减弱，泥沙将沉积于河床；当水流条件增强，水流挟带泥沙不足，床面泥沙将被水流冲起挟带下移。床面泥沙的冲淤变化都将引起河床变形，变形后的河床又影响水流的变化。河流正是水流与河床长期相互作用而形成的。一定的河床形态与河床组成，必然有与之相适应的水流条件；而一定的水流条件，又使河床形态和河床组成产生与其相应的变化。因而河床形态的变化是绝对的，河床变形达到平衡是相对的。但河流的演变遵循着一定的规律，通过分析研究，可以找出其演变的规律。河床演变的具体原因千差万别，但主要原因可归结为输沙不平衡。水流具有的能量(E1)与携带沙量所要求的能量(E2)不相适宜时，河床将出现冲淤变化。当E1>E2,水流有多余的能量(E1-E2)从床面获取泥沙，将出现冲刷；当E1<E2，水流的能量不能将泥沙全部带走，泥沙将落淤床面，出现淤积。河流的输沙不平衡主要表现在以下方面：(1) 河流的纵向水流条件与纵向来沙不适应将引起纵向变形。(2) 河流的横向输沙不平衡将引起横向变形。(3) 河流的局部输沙不平衡将引起局部变形。河床演变的实质是：冲积河流的水流与河床的相互作用河床的自动调整作用。冲积河流的调整将使河流朝着一定的方向发展，这种调整的趋向性具体表现为两个方面：平衡的倾向性，体系内部的能量消耗及分配。冲积河流是一个开放的系统，它与这个系统以外的环境不断有物质和能量的交换，当整个系统达到平衡时，各个组成部分依然有一定的变化。而河床演变就是这个系统中的一个组成部分。河床的演变也具有冲积河流自动调整作用的两个趋向性。输沙不平衡引起的河床变形，在一定条件下朝着恢复输沙平衡，使变形朝着趋于使变形停止的方向发展，这就是河床的自动调整作用。因而，河床自动调整作用追求的目标是：使变形停止或消失，但在不同的不平衡输沙情况下，其作用形式各具特色。同时自动调整的因素很多，不单纯是河床的淤积、冲深以及由此引起的河床比降的改变，还可能表现在河床组成、断面形态和河相等诸多方面。河床演变主要影响因素是：（1）河段进口的水沙条件（2）河段所处河谷的地质地貌条件（3）河段出口的水位流量关系2.2 河床演变的分析方法2.2.1 基本原则 要以河床演变学和河流动力学的基本理论为指导 要抓住主要矛盾 应尽可能详尽地收集河段的有关资料2.2.2 分析方法 现场查劫，调查研究 来水来沙条件分析来水来沙条件是河床演变的动力来源，必须找出其本身的变化规律及其对河床冲淤变化的影响，才能确定河床演变的原因和规律。来水来沙条件主要依据河段和附近相关水文站的实测资料，主要做以下工作:(1)定水文年类型和潮型。(2)来水来沙条件年内和年际的变化特性。(3)水沙过程。(4)特殊水文年的造床作用。 河床边界条件分析(1)地质资料分析。(2)地貌资料分析。 河床冲淤变化分析(1)河道的平面变化。(2)河道纵向变化及冲淤估算。(3)宏观演变与局部变化分析相结合。 水流泥沙运动特征分析总结演变规律，预报演变趋势2.3 自然条件2.3.1气象淮河航道腹地位于北亚热带向温带过渡的气候区，气候温和，四季分明，雨量充沛，属大陆性季风气候，多年平均气温15.2，平均最高气温37.1，平均 第二章 河床演变及浅滩分析 21最低气温-9.4，历年极端最高气温42.0，极端最低气温-12.6。多年平均降雨量1050mm，年最大降雨量1500mm，年最小降雨量658mm，降雨多集中在夏季，68月份降雨量占年降雨量的45%，全年无霜期为220天。一、四季度多东北风，风速1.03.1m/s，二、三季度多东南风，风速1.83.1m/s。自1978年至今，未发生过冬季封河现象。多年平均雾日数8.3天，多出现于春季3。2.3.2水文淮河航道位于平原地带，水位过程呈陡涨陡落，69月进入汛期，水位随降雨量变化而变化，变化幅度可达12m，其他时间为枯水期，枯水期历时较长。由于其多数支流上兴建水库或其他拦河水利设施，现径流主要靠上游来水和降水补给，因而径流与降水量的年内分配相吻合，季节变化显著，69月降雨量多而集中，水量显著增加，径流量一般占全年的45%55%，洪、枯水期最大径流和最小径流悬殊较大，淮滨站历年最大流量达16600 m3/s，见表2.12。位于研究河段上游和研究河段内的主要水文站的水文特征值见表2.2。表2.1 各水文站历史最高水位和最大流量统计表Table 2.1 the highest water level and the maximum flow in the history of the hydrological stations站名历史最高水位（m）发生时间（年、月、日）历史最大流量（m3/s）发生时间（年、月、日）淮滨（三）33.291968.07.16166001968.07.16王家坝30.351968.07.1645001968.07.16王家坝（总）-176001968.07.16三河尖29.841968.07.18-表2.2 研究河段水文站主要水文特征值表Table 2.2 the Main hydrology Eigenvalue Table of hydrologic station in study river站名项目息县站淮滨站王家坝历年最高水位（m）44.6333.2930.35历年最低水位（m）34.8418.8219.48多年平均水位（m）35.8722.0821.69多年平均最高水位（m）43.6529.0527.50多年平均最低水位（m）34.9920.4420.15多年平均流量（m3/s）109.5170.7219.1多年平均最大流量（m3/s）3008.527161877多年平均最小流量（m3/s）7.611.021.3多年平均径流总量（亿m3）34.653.969.12.3.3泥沙 悬移质淮河属中等含沙河流，根据淮滨水文站的统计，多年平均含沙量0.37kg/m3，多年平均输沙总量为177.5万t，最大平均含沙量0.64kg/ m3（1984年），最小平均含沙量0.15kg/ m3（1994年），最大月平均含沙量1.09kg/ m3，最小月平均含沙量0.025kg/ m3，最大年输沙总量702万t（1984年），最小年输沙总量47.8万t（1994年）1。淮滨站丰中枯水年月含沙量表如表2.3所示：表2.3 淮滨水文站丰、中、枯水年月含沙量表Table 2.3 Feng, medium and low-flow years sediment Table of hydrologic station in Huaibin单位：kg/s1月2月3月4月5月6月7月8月9月10月11月12月丰水000.340.090.860.760.880.710.570.090.240中水00.090.600.280.531.280.46