上荆江沙市河段河床横断面形态的调整规律

第４４卷第６期２０１６年１１月河海大学学报（自然科学版）ＪｏｕｒｎａｌｏｆＨｏｈａｉＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ（ＮａｔｕｒａｌＳｃｉｅｎｃｅｓ）Ｖｏｌ．４４Ｎｏ．６Ｎｏｖ．２０１６ＤＯＩ：１０．３８７６／ｊ．ｉｓｓｎ．１０００１９８０．２０１６．０６．０１２

一一收稿日期：２０１５０９２９基金项目：国家自然科学基金（４１２７１０４２，５１３３９００１）；国家自然科学基金青年基金（５１２０９０１５）

作者简介：余蕾（１９９０ ），女，湖北黄冈人，硕士研究生，主要从事水利工程研究三Ｅ?ｍａｉｌ：１０３２６０２８３３＠ｑｑ．ｃｏｍ

通信作者：王加虎，副教授三Ｅ?ｍａｉｌ：ｔｉｇｅｒｌｌｙ＠１２６．ｃｏｍ

上荆江沙市河段河床横断面形态的调整规律

余一蕾１，２，王加虎１，邹志科１，卢金友２，李凌云２

（１．河海大学水文水资源学院，江苏南京一２１００９８；２．水利部江湖治理与防洪重点实验室，湖北武汉一４３００１０）

摘要：为研究冲积河流河床形态对水沙条件的响应调整规律，基于河床演变的滞后响应原理，对上荆江沙市河段河床横断面形态的调整过程进行研究三运用Ｍｏｒｌｅｔ小波方法分析了沙市河段１９５６ ２０１１年水沙序列的多时间尺度规律，采用滑动平均法拟合了流量二含沙量与断面面积的单一幂指数函数关系三结果表明，上荆江沙市河段河床横断面形态对水沙条件的响应存在滞后性，其河床形态的调整受到包括当前时段在内的前期水沙条件的共同影响三建立了水沙序列分时段的断面面积计算模型，模拟结果显示，河床横断面面积的变化情况与实际情况较接近，断面面积计算值与实测值的相关系数Ｒ２＝０ ８５，模拟精度较好，分时段计算模型可以较好地模拟上荆江沙市河段河床横断面形态的调整规律三

关键词：冲积河流；河床演变；小波分析；多时间尺度；滞后响应；断面面积；上荆江沙市河段

中图分类号：ＴＶ１４７一一一文献标志码：Ａ一一一文章编号：１０００１９８０（２０１６）０６０５４４０６

Ａｄｊｕｓｔｍｅｎｔｒｅｇｕｌａｒｉｔｙｏｆｃｒｏｓｓ?ｓｅｃｔｉｏｎａｌｍｏｒｐｈｏｌｏｇｙｏｆＳｈａｓｈｉｓｅｇｍｅｎｔｏｆｕｐｐｅｒＪｉｎｇｊｉａｎｇＲｅａｃｈ

ＹＵＬｅｉ１，２，ＷＡＮＧＪｉａｈｕ１，ＺＯＵＺｈｉｋｅ１，ＬＵＪｉｎｙｏｕ２，ＬＩＬｉｎｇｙｕｎ２（１．ＳｃｈｏｏｌｏｆＨｙｄｒｏｌｏｇｙａｎｄＷａｔｅｒＲｅｓｏｕｒｃｅｓ，ＨｏｈａｉＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｎａｎｊｉｎｇ２１００９８，Ｃｈｉｎａ；２．ＫｅｙＬａｂｏｒａｔｏｒｙｏｆＲｉｖｅｒＲｅｇｕｌａｔｉｏｎａｎｄＦｌｏｏｄＣｏｎｔｒｏｌｏｆＭｉｎｉｓｔｒｙｏｆＷａｔｅｒＲｅｓｏｕｒｃｅｓ，ＹａｎｇｔｚｅＲｉｖｅｒＳｃｉｅｎｔｉｆｉｃＲｅｓｅａｒｃｈＩｎｓｔｉｔｕｔｅ，Ｗｕｈａｎ４３００１０，Ｃｈｉｎａ）

Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｉｎｏｒｄｅｒｔｏｓｔｕｄｙｔｈｅｄｙｎａｍｉｃｒｅｓｐｏｎｓｅｏｆｒｉｖｅｒｂｅｄｍｏｒｐｈｏｌｏｇｙｏｆａｌｌｕｖｉａｌｒｉｖｅｒｓｔｏｗａｔｅｒａｎｄｓｅｄｉｍｅｎｔｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓ，ｔｈｅａｄｊｕｓｔｍｅｎｔｐｒｏｃｅｓｓｏｆｒｉｖｅｒｂｅｄｃｒｏｓｓ?ｓｅｃｔｉｏｎａｌｍｏｒｐｈｏｌｏｇｙａｔｔｈｅＳｈａｓｈｉｓｅｇｍｅｎｔｏｆｔｈｅｕｐｐｅｒＪｉｎｇｊｉａｎｇＲｅａｃｈｗａｓｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｅｄｂａｓｅｄｏｎｔｈｅｄｅｌａｙｅｄｒｅｓｐｏｎｓｅｐｒｉｎｃｉｐｌｅｏｆｒｉｖｅｒｂｅｄｅｖｏｌｕｔｉｏｎ．Ｔｈｅｍｕｌｔｉ?ｔｉｍｅｓｃａｌｅｒｕｌｅｓｏｆｗａｔｅｒａｎｄｓｅｄｉｍｅｎｔｓｅｒｉｅｓｏｆｔｈｅＳｈａｓｈｉｓｅｇｍｅｎｔｄｕｒｉｎｇｔｈｅｐｅｒｉｏｄｆｒｏｍ１９５６ｔｏ２０１１ｗｅｒｅａｎａｌｙｚｅｄｕｓｉｎｇｔｈｅＭｏｒｌｅｔｗａｖｅｌｅｔｍｅｔｈｏｄ，ａｎｄａｐｏｗｅｒ?ｅｘｐｏｎｅｎｔｒｅｌａｔｉｏｎｓｈｉｐｂｅｔｗｅｅｎｔｈｅｄｉｓｃｈａｒｇｅ，ｓｅｄｉｍｅｎｔｌｏａｄ，ａｎｄｃｒｏｓｓ?ｓｅｃｔｉｏｎａｌａｒｅａｗａｓｏｂｔａｉｎｅｄｗｉｔｈｔｈｅｍｏｖｉｎｇａｖｅｒａｇｅｍｅｔｈｏｄ．Ｔｈｅｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｔｈａｔｔｈｅａｄｊｕｓｔｍｅｎｔｏｆｒｉｖｅｒｂｅｄｃｒｏｓｓ?ｓｅｃｔｉｏｎａｌｍｏｒｐｈｏｌｏｇｙｏｆｔｈｅＳｈａｓｈｉｓｅｇｍｅｎｔｉｓｄｅｌａｙｅｄｗｉｔｈｔｈｅｃｈａｎｇｅｏｆｗａｔｅｒａｎｄｓｅｄｉｍｅｎｔｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓａｎｄｉｔｉｓｉｎｆｌｕｅｎｃｅｄｂｙｐｒｅｖｉｏｕｓａｎｄｐｒｅｓｅｎｔｗａｔｅｒａｎｄｓｅｄｉｍｅｎｔｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓ．Ｔｈｅｍｏｄｅｌｆｏｒｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎｏｆｔｈｅｃｒｏｓｓ?ｓｅｃｔｉｏｎａｌａｒｅａｆｏｒｗａｔｅｒａｎｄｓｅｄｉｍｅｎｔｓｅｒｉｅｓｉｎｄｉｆｆｅｒｅｎｔｔｉｍｅｐｅｒｉｏｄｓｉｓｅｓｔａｂｌｉｓｈｅｄ．Ｔｈｅｓｉｍｕｌａｔｅｄｒｅｓｕｌｔｓｉｎｄｉｃａｔｅｔｈａｔｔｈｅｓｉｍｕｌａｔｅｄｃｒｏｓｓ?ｓｅｃｔｉｏｎａｌａｒｅａｓａｎｄａｃｔｕａｌｖａｌｕｅｓａｒｅｉｎｇｏｏｄａｇｒｅｅｍｅｎｔａｎｄｔｈｅｉｒｃｏｒｒｅｌａｔｉｏｎｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔＲ２ｉｓ０ ８５，ｉｎｄｉｃａｔｉｎｇｔｈａｔｔｈｅｅｓｔａｂｌｉｓｈｅｄｍｏｄｅｌｃａｎｓｉｍｕｌａｔｅｔｈｅａｄｊｕｓｔｍｅｎｔｒｅｇｕｌａｒｉｔｙｏｆｒｉｖｅｒｂｅｄｃｒｏｓｓ?ｓｅｃｔｉｏｎａｌｍｏｒｐｈｏｌｏｇｙｏｆｔｈｅＳｈａｓｈｉｓｅｇｍｅｎｔｏｆｕｐｐｅｒＪｉｎｇｊｉａｎｇＲｅａｃｈ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ａｌｌｕｖｉａｌｒｉｖｅｒ；ｒｉｖｅｒｅｖｏｌｕｔｉｏｎ；ｗａｖｅｌｅｔａｎａｌｙｓｉｓ；ｍｕｌｔｉ?ｔｉｍｅｓｃａｌｅ；ｄｅｌａｙｅｄｒｅｓｐｏｎｓｅ；ｃｒｏｓｓ?ｓｅｃｔｉｏｎａｌａｒｅａ；ＳｈａｓｈｉｓｅｇｍｅｎｔｏｆｕｐｐｅｒＪｉｎｇｊｉａｎｇＲｅａｃｈ

冲积河流是一个与外界环境不断进行物质交换和能量输入输出的开放系统，其平衡状态表明着输入条

５４５第６期余一蕾，等一上荆江沙市河段河床横断面形态的调整规律

件和系统自身相适应三河床在扰动情况下会自动进行冲淤调整，建立与水沙条件或河床边界条件相适应的均衡状态三水沙条件是塑造冲积河流河床形态的主要动力，水沙条件的变化将会导致河床形态的调整，不平衡输沙是河床演变的实质［１］三

大量研究表明，河床形态的调整受当年和前期水沙条件的影响三Ｌｅｏｐｏｌｄ等［２］以冲积河流为对象，从开放系统角度分析，认为河流系统外部变量变化后，其内部变量会进行自动调整以适应外部变量的变化，但其响应调整过程与外部扰动条件之间存在一定的滞后性三梁志勇等［３］基于 记忆效应 提出了断面形态特征值Ｂ（河宽）二Ｈ（水深）或宽深比与来水二来沙条件的关系，认为河床形态既受水沙条件的影响，又受到前期断面形态的影响，对于黄河，河床的特征变量与前期３ ５ａ的水沙因子相关性最好三Ｓｕｒｉａｎ等［４］根据大量的实测资料分析得出，从时间尺度来讲，大部分河床再造过程可以总结为非线性指数衰减函数的调整模式，也就是说，河流在受到扰动因素驱动后的最初一段时间河床再造的速度很快，河床迅速向新的动态平衡状态靠近，随着时间的推移，其靠近的速度越来越慢三基于这一理论，吴保生［５?６］提出了冲积河流河床演变的调整模式：

ｄｙ

ｄｔ＝β（ｙｅ－ｙ）（１）式中：ｙ 特征变量；ｙｅ 特征变量的相对平衡值，一般与外部变量相关；ｔ 时间；β 特征变量的调整速率，可根据实测资料率定三

对式（１）进行积分求解得

ｙ＝（１－ｅ－βｔ）ｙｅ＋ｅ－βｔｙｅ０（２）式中：ｙｅ０ ｔ＝０时刻的平衡值三

张艳艳等［７］利用小波分析法建立了黄河平滩流量与水沙条件的多时间尺度关系，并计算出平滩流量滞后于水沙的时间三其结果与吴保生［５］得到的滞后时间基本一致三

上述方法考虑了前期一定时期内的水沙条件对当前河床形态调整的作用，建立的河床演变调整模式能够很好地描述冲积河流特征变量对来水二来沙条件变化的响应调整规律［８］，但是仅适用于黄河流域三廖治棋［９］改进了滞后响应模型的结构和参数，并将此运用到长江中游的荆江河段，初步揭示了长江流域也存在滞后响应现象三上述研究中水沙作用时间ｔ均取１ａ三长江中下游冲积河段的河床形态比黄河流域冲积河段稳定，河床横断面变化相对较小，逐年模拟存在一定的困难，故本文采用分时段模拟河床横断面形态在某一时段内水沙变化条件作用下的调整过程三

河床演变是一个宏观过程，笔者基于吴保生［６］提出的滞后响应模型，运用小波分析方法［１０］对上荆江沙市河段水沙序列进行多时间尺度分析，并利用水沙时间序列的周期变化规律对水沙条件序列进行时段划分，建立适用于上荆江沙市河段断面面积的分时段变化调整模型，模拟上荆江沙市河段河床横断面形态的调整规律三１一沙市水文站水沙的多时间尺度规律

水文序列多时间尺度分析的方法有滤波二滑动平均法二Ｆｏｕｒｉｅｒ分析等，但是这些方法都存在一定的缺陷［１１］，小波分析是在Ｆｏｕｒｉｅｒ分析基础上发展起来的一种具有时频多分辨功能的数学方法，它能清晰地揭示隐藏在时间序列中的多种变化周期，弥补Ｆｏｕｒｉｅｒ分析的不足［１０?１１］三目前，小波分析在各个领域的应用手段已经成熟［１２?１４］三本文选取沙市水文站（以下简称沙市站）１９５６ ２０１１年实测流量二含沙量资料，利用小波方法分析上荆江沙市河段水沙序列的多时间尺度规律三

１ １一小波分析方法

小波分析是一种信号的时间频率分析方法三小波函数ψ（ｔ）?Ｌ２（Ｒ）且满足?＋?－?ψ（ｔ）ｄｔ＝０，震荡性二能够迅速衰减到零的特点使得小波函数有多种，本文采用Ｍｏｒｌｅｔ连续复小波变化来分析水沙的多时间尺度［１５］三

时间序列ｆ（ｔ）?Ｌ２（Ｒ），其连续小波变换为

Ｗｆ（ａ，ｂ）＝ａ－１２?Ｒｆ（ｔ） ψｔ－ａｂ?è???÷ｄｔ（３）式中：Ｗｆ（ａ，ｂ） 小波变换系数；ａ 尺度因子；ｂ 时间因子； ψｔ－ａｂ?è???÷ ψｔ－ａｂ?è???÷的复共轭函数三

河海大学学报（自然科学版）第４４卷

对于给定的Ｍｏｒｌｅｔ子小波函数：

ψａ，ｂ（ｔ）＝ｅ－０ ５ｔ２ｅｉｗ０ｔ（４）式中：ｗ０ 常数，ｗ０＝６ ２时周期Ｔ可近似地等同于时间尺度ａ三将小波系数的平方值在ｂ域上积分，就可得到小波方差，即

Ｖａｒ（ａ）＝?＋?－?Ｗｆ（ａ，ｂ）２ｄｂ（５）

１ ２一沙市站水沙的小波特征将沙市站１９５６ ２０１１年的年平均流量二年平均含沙量资料进行标准化处理后［１６］，进行小波变换（式

图１一沙市站流量、含沙量小波系数实部时频分布

Ｆｉｇ．１一Ｔｉｍｅ?ｆｒｅｑｕｅｎｃｙｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎｏｆｒｅａｌｐａｒｔｏｆｗａｖｅｌｅｔｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔｆｏｒｄｉｓｃｈａｒｇｅａｎｄｓｅｄｉｍｅｎｔｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎａｔＳｈａｓｈｉＳｔａｔｉｏｎ从图１（ａ）可以看出流量存在明显的年际变化，存在３ ６ａ二６ １１ａ二１１ ２１ａ二２１ ３２ａ等尺度，其中２１

３２ａ尺度最为突出，出现由枯到丰６次循环变化，其中心尺度在２８ａ左右；在１１ ２１ａ尺度上，出现了由枯到丰的１２次循环交替，中心尺度在１３ａ左右三６ １１ａ尺度的周期变化出现了由丰到枯的１１次循环交替；３ ６ａ尺度出现更多的循环三由图１（ｂ）可知含沙量存在明显的年际变化和代际变化，存在３ ６ａ二６ １０ａ二１０ １９ａ二１９ ３２ａ共４类尺度的周期变化规律三从较大尺度１９ ３２ａ分析，含沙量经历了由高到低８个循环变化三在１０ １９ａ尺度上，含沙量经历了由高到低１１个循环交替，中心尺度在１５ａ左右三６ １０ａ出现更多正负相位循环交替，中心尺度在８ａ左右；３ ６ａ则出现更多循环三

图２一沙市站流量及含沙量小波方差Ｆｉｇ．２一ＷａｖｅｌｅｔｖａｒｉａｎｃｅｏｆｄｉｓｃｈａｒｇｅａｎｄｓｅｄｉｍｅｎｔｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎａｔＳｈａｓｈｉＳｔａｔｉｏｎ

计算沙市站年平均流量及年平均含沙量的小波方差，以时间尺度为横轴，以小波方差为竖轴，即可绘制小波方差图三它可用来确定信号中不同种尺度扰动的相对强度和存在的主要时间尺度，即主周期三年平均流量的小波方差图中存在４个明显的峰值（图２），依次对应着２８ａ二１３ａ二７ａ二４ａ的时间尺度三其中，２８ａ二１３ａ为主要周期三

含沙量的小波方差图中存在３个明显的峰值（图２），依次对应着８ａ二１５ａ二３２ａ，由于３２ａ的数据超出本文的研究范围，大于３２ａ的周期有待进一步证实，所以１５ａ二８ａ为主要周期三流量二含沙量的主要周期和次要周期共同决定着上荆江沙市河段的河床演变规律三河

床形态的主要驱动力是上游的来水来沙条件，水沙条件

一旦发生改变，河床会立即做出调整三

２一上荆江沙市河段河床调整过程模拟

由于上荆江沙市河段属于弯曲河道，北岸修建大堤，

河道形态的变化受到护坡的束缚，主槽和滩地的界限不

明显，给平滩水位的确定增加了一定困难三采用汛后断

面面积来反映河床形态的调整过程，以汛后（１１月至次

年４月）多年平均水位３２ ４ｍ下的断面面积（施测日期６４５

第６期余一蕾，等一上荆江沙市河段河床横断面形态的调整规律一般为每年１１ １２月）作为模型的特征变量，建立分时段模型，模拟沙市横断面形态的规律三

２ １一断面面积对水沙条件的响应

采用滑动平均法研究断面面积与水沙条件的响应关系［１７］三断面面积与当年（ｎ＝０）汛期平均流量二６ａ（ｎ＝６）

４）

三

图３一沙市站断面面积与滑动平均汛期流量二滑动平均汛期来沙系数关系

Ｆｉｇ．３一Ｒｅｌａｔｉｏｎｓｈｉｐｂｅｔｗｅｅｎｃｒｏｓｓ?ｓｅｃｔｉｏｎａｌａｒｅａ，ａｖｅｒａｇｅｄｉｓｃｈａｒｇｅ，

ａｎｄａｖｅｒａｇｅｓｅｄｉｍｅｎｔｌｏａｄｉｎｆｌｏｏｄｓｅａｓｏｎｏｂｔａｉｎｅｄｆｒｏｍｍｏｖｉｎｇａｖｅｒａｇｅｍｅｔｈｏｄ

断面面积与当年（ｎ＝０）汛期平均水沙条件的关系较为紊乱，相比而言，当考虑前期水沙条件影响时，断面面积与前期的水沙条件相关度明显提高三其中，断面面积与ｎ＝６的汛期平均流量之间的相关系数Ｒ２＝０ ４５８，与ｎ＝４的汛期平均来沙系数之间的相关系数Ｒ２＝０ ６０５三通过滑动平均法分析了沙市站横断面形态对汛期平均来水二来沙条件的响应，表明河段横断面形态的调整不仅受到当年水沙条件的影响，更与前期水沙条件相关，断面面积对水沙条件的响应存在滞后性三２ ２一分时段模拟

年平均流量二年平均含沙量是衡量河道来水二来沙条件平均状态的重要物理量三三峡工程虽对下游河道的水沙条件产生了一定的影响，而本文采用的是近６０ａ的水沙时间序列，主要时间尺度在一定时域范围内变化较小三因此依据沙市站年平均流量及年平均含沙量小波系数的变化规律，对水沙条件序列进行时段划分三主要周期体现了河床演变主要塑造力的规律，将年平均流量及年平均含沙量第一二第二主周期叠加［７］图４一沙市站主要周期下小波系数规律Ｆｉｇ．４一ＷａｖｅｌｅｔｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔｓａｔＳｈａｓｈｉＳｔａｔｉｏｎｕｎｄｅｒｄｉｆｆｅｒｅｎｔｔｉｍｅｓｃａｌｅｓ根据图４，依据叠加的周期过程线，水沙条件序列大

致分为８段：１９９１ １９９２年二１９９２ １９９５年二１９９５ １９９９年二１９９９ ２０００年二２０００ ２００３年二２００３ ２００５年二２００５ ２００９年二２００９ ２０１０年三主要周期下叠加的小波系数大致经历了由多至少或者由少至多的变化三

根据上述分段方法，每一时段中包括ｎ年的水沙

作用三长江流域 水多沙少 ，且水沙存在 记忆效应 ［３］，每个时段越靠近时段末，水沙作用越强［１８］，其时段初（ｉ＝０）水沙权重为１／（１＋２＋ ＋ｎ），时段末（ｉ＝

ｎ－１）水沙权重为ｎ／（１＋２＋ ＋ｎ），每一时段水沙权重为（ｉ＋１）／（１＋２＋ ＋ｎ）三每一时段的水沙作用可以通

过水沙搭配来反映河床断面面积的调整三对于冲积河流而言，河道形态由水沙条件决定，特定的水沙条件必然存在与之对应的断面面积平衡值三在现场勘测中，某一水位下断面面积平衡值很难准确观测到，因此从物理意义上由描述水沙条件的函数关系来表达三根据吴保生［６］的研究，黄河下游的平滩变量平衡值为

Ｑｅ＝ＫＱｃｆξｄｆ（６）

式中：Ｑｆ 汛期平均流量；ξｆ 汛期来沙系数，反映单位流量含沙量的大小；Ｋ二ｃ二ｄ 系数和指数，根据实测资料率定三

结合上述特点，仍从物理意义上由描述水沙条件的函数关系来表达上荆江沙市河段断面面积的平衡值：７４５

河海大学学报（自然科学版）第４４卷Ａｅｊ＝Ｋeｎ－１ｉ＝０（ｉ＋１）Ｑｆｉ１＋２＋ ＋ｎé?êêù?úúｃeｎ－１ｉ＝０（ｉ＋１）ξｆｉ１＋２＋ ＋ｎé?êêù?úúｄ（７）式中：Ａｅｊ 第ｊ（ｊ＝１，２， ，８）时段末面积的平衡值；Ｑｆｉ 第ｊ时段中第ｉ年汛期平均流量，ｍ３／ｓ；ξｆｉ 第ｊ时段中第ｉ年汛期平均来沙系数三

由此，沙市横断面的断面面积为

Ａｂｊ＝（１－ｅ－βｔ）Ｋeｎ－１ｉ＝０（ｉ＋１）Ｑｆｉ１＋２＋ ＋ｎé?êêù?úúｃeｎ－１ｉ＝０（ｉ＋１）ξｆｉ１＋２＋ ＋ｎé?êêù?

úúｄ＋ｅ－βｔＡｂｊ－１（８）

式中：Ａｂｊ 第ｊ时段经过ｎ年水沙累计作用的断面面积，当ｊ＝１时Ａｂ０为初始年份汛中断面面积三断面面积的变化需要一个时间过程进行调整，在前期水沙条件的综合作用下，河床通过自动调整将在一段时间后形成新的形态，这将作为当年水沙条件影响河床的初始河床条件三在第一时段的水沙作用（ｎ＝２）下，断面面积由Ａｂ０调整至Ａｂ１，除第一时段初始面积的平衡值由初始年份１９９１年的汛中面积来确定，余下每一时段的初始面积平衡值均为上一时段末的断面面积Ａｂｊ－１三此时，若水沙条件继续发生变化，断面面积Ａｂ１开始调整，经过多个时段（ｊ＝１，２， ，８）调整之后，断面面积调整至Ａｂｊ三２ ３一模拟结果

根据建立的调整模型，利用上荆江沙市河段１９９１ ２０１０年实测大断面资料和水沙资料，拟合相应的系数和指数分别为：Ｋ＝１２７９ ２，ｃ＝０ ０４９，ｂ＝－０ １２１，ｄ＝０ ６２１，可得适用于沙市站的断面面积计算公式：

Ａｂｊ＝１２７９ １（１－ｅ－０ ６２１ｔ）eｎ－１ｉ＝０（ｉ＋１）Ｑｆｉ１＋２＋ ＋ｎé?êêù?úú０ ０４９eｎ－１ｉ＝０

（ｉ＋１）ξｆｉ１＋２＋ ＋ｎé?êêù?úú－０ １２１＋ｅ－０ ６２１ｔＡｂｊ－１（９）一一由式（９）计算值与断面面积实测值进行比较，可得模型的计算精度指标 相关系数Ｒ２三计算结果显示Ｒ２＝０ ８５，可见计算值与实测值相关关系良好，计算精度较高三图５给出了式（９）计算断面面积与实测值分时段变化情况，分时段模拟基本能够描述河床形态的调整过程三可以看出，上荆江沙市河段１９９１ ２０１０年的断面面积整体上呈现先减少，再急剧增加，再缓慢增加的趋势三三峡工程开始蓄水后，模型依然能够进行模拟，且模拟的结果与实测值比较接近三２００２年以后，断面面积迅速增加，河床处于冲刷状态三

图６对断面面积计算值与实测值进行了对比，可以看到，当每一时段考虑前期ｎ年内的水沙累计作用

（其中ｎ

图５一断面面积计算值与实测值逐时段模拟变化一一一一一一一一图６一断面面积计算值与实测值关系

Ｆｉｇ．５一Ｃｈａｎｇｅｏｆｓｉｍｕｌａｔｅｄａｎｄｍｅａｓｕｒｅｄｃｒｏｓｓ?ｓｅｃｔｉｏｎａｌ一一一一一一Ｆｉｇ．６一Ｒｅｌａｔｉｏｎｓｈｉｐｂｅｔｗｅｅｎｃａｌｃｕｌａｔｅｄ

一一一一ａｒｅａｓｉｎｄｉｆｆｅｒｅｎｔｔｉｍｅｐｅｒｉｏｄｓ一一一一一一一一一一一一一一一ａｎｄｍｅａｓｕｒｅｄｃｒｏｓｓ?ｓｅｃｔｉｏｎａｌａｒｅａｓ

３一结一一语

ａ．上荆江沙市河段流量二含沙量序列具有多时间尺度的特征三沙市站的流量序列存在４ａ二７ａ二１３ａ二２８ａ的变化周期，其中２８ａ二１３ａ为主要周期；含沙量序列主要存在大于３２ａ二８ａ二１５ａ变化周期，其中１５ａ二８ａ为主要周期；主二次要周期共同决定着沙市站流量二含沙量的丰枯二高低多时间尺度规律三

ｂ．通过滑动平均法分析了沙市站横断面形态对汛期平均来水二来沙条件的响应，表明了河段横断面形８４５

９４５第６期余一蕾，等一上荆江沙市河段河床横断面形态的调整规律

态的调整受包括当前时段在内的前期水沙条件的共同影响，断面面积对水沙条件的响应存在滞后性三ｃ．滞后响应模型描述了冲积河流河床演变的普遍规律，但目前在黄河流域等多沙河流应用较多，而长江 水多沙少 ，复杂的江湖关系导致河段的调整规律存在差异三本文在黄河流域河床演变滞后响应模型的基础上，以汛后多年平均水位３２ ４ｍ下的断面面积为特征变量，结合小波方法分析水沙时间序列的多时间尺度规律，首次尝试将水沙条件序列依据二者主周期叠加的小波系数进行分时段研究，建立了上荆江沙市河段断面面积对水沙条件的分时段计算模型三

ｄ．对建立的分时段模型的基本原理和计算方法进行了阐述，并将模型应用于上荆江沙市河段，根据计算值与实测值的相关系数Ｒ２＝０ ８５，得出二者关系较为密切二模型精度较高的结论三对河床演变的响应调整模型而言，分时段模拟不失为一种新思路，本文暂时只考虑了水沙条件对河床横断面形态的作用，未考虑河床结构二泥沙组成及人类活动等因素的影响，后续将对分时段模拟进行更加全面二整体的研究三

参考文献：

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［３］梁志勇，杨丽丰，冯普林．黄河下游平滩河槽形态与水沙搭配之关系［Ｊ］．水力发电学报，２００５，２４（６）：６８?７１．（ＬＩＡＮＧＺｈｉｙｏｎｇ，ＹＡＮＧＬｉｆｅｎｇ，ＦＥＮＧＰｕｌｉｎ．ＲｅｌａｔｉｏｎｓｏｆｃｈａｎｎｅｌｇｅｏｍｅｔｒｙｔｏｗａｔｅｒａｎｄｓｅｄｉｍｅｎｔｒａｔｅｆｏｒｔｈｅｌｏｗｅｒＹｅｌｌｏｗＲｉｖｅｒ［Ｊ］．ＪｏｕｒｎａｌｏｆＨｙｄｒｏｅｌｅｃｔｒｉｃＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，２００５，２４（６）：６８?７１．（ｉｎＣｈｉｎｅｓｅ））

［４］ＳＵＲＩＡＮＮ，ＲＩＮＡＬＤＩＭ．ＭｏｒｐｈｏｌｏｇｉｃａｌｒｅｓｐｏｎｓｅｔｏｒｉｖｅｒｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇａｎｄｍａｎａｇｅｍｅｎｔｉｎａｌｌｕｖｉａｌｃｈａｎｎｅｌｓｉｎＩｔａｌｙ［Ｊ］．Ｇｅｏｍｏｒｐｈｏｌｏｇｙ，２００３，５０（４）：３０７?３２６．

［５］吴保生．冲积河流平滩流量的滞后响应模型［Ｊ］．水利学报，２００８，３９（６）：６８０?６８７．（ＷＵＢａｏｓｈｅｎｇ．Ｄｅｌａｙｅｄｒｅｓｐｏｎｓｅｍｏｄｅｌｆｏｒｂａｎｋｆｕｌｌｄｉｓｃｈａｒｇｅｏｆａｌｌｕｖｉａｌｒｉｖｅｒｓ［Ｊ］．ＪｏｕｒｎａｌｏｆＨｙｄｒａｕｌｉｃＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，２００８，３９（６）：６８０?６８７．（ｉｎＣｈｉｎｅｓｅ））［６］吴保生．冲积河流河床演变的滞后响应模型：Ⅰ模型建立［Ｊ］．泥沙研究，２００８（６）：１?７．（ＷＵＢａｏｓｈｅｎｇ．Ｄｅｌａｙｅｄｒｅｓｐｏｎｓｅｍｏｄｅｌｆｏｒｆｌｕｖｉａｌｐｒｏｃｅｓｓｅｓｏｆａｌｌｕｖｉａｌｒｉｖｅｒｓ：Ⅰｍｏｄｅｌｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ［Ｊ］．ＪｏｕｒｎａｌｏｆＳｅｄｉｍｅｎｔＲｅｓｅａｒｃｈ，２００８（６）：１?７．（ｉｎＣｈｉｎｅｓｅ））［７］张艳艳，钟德钰，吴保生．黄河平滩流量的多时间尺度现象［Ｊ］．水科学进展，２０１２，２３（３）：３０２?３０９．（ＺＨＡＮＧＹａｎｙａｎ，ＺＨＯＮＧＤｅｙｕ，ＷＵＢａｏｓｈｅｎｇ．ＭｕｌｔｉｔｉｍｅｓｃａｌｅｐｈｅｎｏｍｅｎａｏｆｆｌａｔｂａｎｋｆｌｏｗｉｎｔｈｅＹｅｌｌｏｗＲｉｖｅｒ［Ｊ］．ＡｄｖａｎｃｅｓｉｎＷａｔｅｒＳｃｉｅｎｃｅ，２０１２，２３（３）：３０２?３０９．（ｉｎＣｈｉｎｅｓｅ））

［８］吴保生．冲积河流河床演变的滞后响应模型：Ⅱ模型应用［Ｊ］．泥沙研究，２００８（６）：３０?３７．（ＷＵＢａｏｓｈｅｎｇ．Ｄｅｌａｙｅｄｒｅｓｐｏｎｓｅｍｏｄｅｌｆｏｒｆｌｕｖｉａｌｐｒｏｃｅｓｓｅｓｏｆａｌｌｕｖｉａｌｒｉｖｅｒｓ：Ⅱｍｏｄｅｌａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ．ＪｏｕｒｎａｌｏｆＳｅｄｉｍｅｎｔＲｅｓｅａｒｃｈ，２００８（６）：３０?３７．（ｉｎＣｈｉｎｅｓｅ））［９］廖治棋．荆江河段平滩面积对水沙条件变化的滞后响应研究［Ｄ］．武汉：长江科学院，２０１４．

［１０］王文圣，丁晶，向红莲．小波分析在水文学中的应用研究及展望［Ｊ］．水科学进展，２００２，１３（４）：５１５?５２０．（ＷＡＮＧＷｅｎｓｈｅｎｇ，ＤＩＮＧＪｉｎｇ，ＸＩＡＮＧＨｏｎｇｌｉａｎ．Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎａｎｄｐｒｏｓｐｅｃｔｏｆｗａｖｅｌｅｔａｎａｌｙｓｉｓｉｎｈｙｄｒｏｌｏｇｙ［Ｊ］．ＡｄｖａｎｃｅｓｉｎＷａｔｅｒＳｃｉｅｎｃｅ，２００２，１３（４）：５１５?５２０．（ｉｎＣｈｉｎｅｓｅ））

［１１］ＢＯＧＧＥＳＳＡ．ＡｆｉｒｓｔｃｏｕｒｓｅｉｎｗａｖｅｌｅｔｓｗｉｔｈＦｏｕｒｉｅｒａｎａｌｙｓｅｓ［Ｍ］．Ｈｏｂｏｋｅｎ：ＪｏｈｎＷｉｌｅｙ＆Ｓｏｎｓ，２００９．

［１２］丛沛桐，王瑞兰，李艳，等．黄河冰凌地电测试曲线小波分析及预警技术［Ｊ］．水利水电科技进展，２００８，２８（１）：６２?６５．（ＣＯＮＧＰｅｉｔｏｎｇ，ＷＡＮＧＲｕｉｌａｎ，ＬＩＹａｎ，ｅｔａｌ．Ｗａｖｅｌｅｔａｎａｌｙｓｉｓｏｆｇｅｏ?ｅｌｅｃｔｒｉｃｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔｃｕｒｖｅｆｏｒｉｃｅｊａｍｏｆＹｅｌｌｏｗＲｉｖｅｒａｎｄｅａｒｌｙｗａｒｎｉｎｇｔｅｃｈｎｉｑｕｅ［Ｊ］．ＡｄｖａｎｃｅｓｉｎＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙｏｆＷａｔｅｒＲｅｓｏｕｒｃｅｓ，２００８，２８（１）：６２?６５．（ｉｎＣｈｉｎｅｓｅ））［１３］ＳＡＮＧＹａｎｆａｎｇ，ＷＡＮＧＤｏｎｇ，ＷＵＪｉｃｈｕｎ，ｅｔａｌ．ＨｕｍａｎｉｍｐａｃｔｓｏｎｒｕｎｏｆｆｒｅｇｉｍｅｏｆｍｉｄｄｌｅａｎｄｌｏｗｅｒＹｅｌｌｏｗＲｉｖｅｒ［Ｊ］．ＷａｔｅｒＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，２０１１，４（１）：３６?４５．

［１４］ＺＯＵＣｈｕｎｘｉａ，ＳＨＥＮＸｉａｎｇｄｏｎｇ，ＬＩＨｏｎｇｙｕｎ，ｅｔａｌ．Ｗａｖｅｌｅｔａｎａｌｙｓｉｓｏｆｓｐｒｉｎｇｃｌｉｍａｔｅｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓｉｎａｒｉｄａｅｏｌｉａｎａｒｅａｏｆａｇｒｏ?ｐａｓｔｏｒａｌｅｃｏｔｏｎｅｉｎＣｈｉｎａ［Ｊ］．ＷａｔｅｒＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，２０１２，５（３）：２６９?２７７．

［１５］邓自旺，林振山，周晓兰．西安市近５０年来气候变化多时间尺度分析［Ｊ］．高原气象，１９９７，１６（１）：８１?９３．（ＤＥＮＧＺｉｗａｎｇ，ＬＩＮＺｈｅｎｓｈａｎ，ＺＨＯＵＸｉａｏｌａｎ．ＭｕｌｔｉｐｌｅｔｉｍｅｓｃａｌｅｓａｎａｌｙｓｉｓｏｆＸｉ＇ａｎｃｌｉｍａｔｅｆｏｒｌａｓｔ５０ｙｅａｒｓ［Ｊ］．ＰｌａｔｅａｕＭｅｔｅｏｒｏｌｏｇｙ，１９９７，１６（１）：８１?９３．（ｉｎＣｈｉｎｅｓｅ））

［１６］倪夏梅，陈元芳，刘勇，等．基于小波分析的枯水径流多时间尺度分析［Ｊ］．水电能源科学，２０１０，２８（３）：６?８．（ＮｌＸｉａｍｅｉ，ＣＨＥＮＹｕａｎｆａｎｇ，ＬＩＵＹｏｎｇ，ｅｔａｌ．Ｍｕｌｔｉｐｌｅｔｉｍｅｓｃａｌｅａｎａｌｙｓｉｓｏｆｔｈｅｌｏｗｗａｔｅｒｒｕｎｏｆｆｂａｓｅｄｏｎｗａｖｅｌｅｔａｎａｌｙｓｉｓ［Ｊ］．ＣｈｉｎａＲｕｒａｌＷａｔｅｒａｎｄＨｙｄｒｏｐｏｗｅｒ，２０１０，２８（３）：６?８．（ｉｎＣｈｉｎｅｓｅ））

［１７］吴保生，夏军强，张原锋．黄河下游平滩流量对来水来沙变化的响应［Ｊ］．水利学报，２００７，３８（７）：８８６?８９２．（ＷＵＢａｏｓｈｅｎｇ，ＸＩＡＪｕｎｑｉａｎｇ，ＺＨＡＮＧＹｕａｎｆｅｎｇ．ＲｅｓｐｏｎｓｅｏｆｂａｎｋｆｕｌｌｄｉｓｃｈａｒｇｅｔｏｖａｒｉａｔｉｏｎｏｆｆｌｏｗｄｉｓｃｈａｒｇｅａｎｄｓｅｄｉｍｅｎｔｌｏａｄｉｎｌｏｗｅｒｒｅａｃｈｅｓｏｆＹｅｌｌｏｗＲｉｖｅｒ［Ｊ］．ＪｏｕｒｎａｌｏｆＨｙｄｒａｕｌｉｃＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，２００７，３８（７）：８８６?８９２．（ｉｎＣｈｉｎｅｓｅ））

［１８］李凌云．黄河平滩流量的计算方法及应用研究［Ｄ］．北京：清华大学，２０１０．

长江上中下游的分界点及各河段的特征-初中地理知识

长江上中下游的分界点及各河段的特征 【知识点的认识】 从江源到入海口，可分为三大段：四川宜宾以下始称为长江；湖北宜昌以上为长江上游；宜昌至江西湖口为长江中游；从湖口至入海口（崇明岛）为下游。 上游段，约长 3500 公里，楚玛尔河是长江的北源；木鲁乌苏河是长江的南源，流程较长，水量也较多，按照河源唯远的原则，其最长支流沱沱河应为长江的正源。自当曲河口到青海玉树一段称通天河，长 813 公里，河道较宽，水流舒缓。 中游段，约长 1000 公里，因流经四川盆地，故俗称川江。从宜宾到重庆，河道颇曲折。自奉节白帝山到宜昌南津关一段，江水穿过四川与湖北边境山区的大峡谷地带，自西至东有瞿塘峡、巫峡、西陵峡，统称三峡，全长 204 公里，滩多流急，江水落差甚大，自古称为长江天险。 下游段，约长 1850 公里，江水落差甚小，水流缓慢，江面宽阔，一般都超过 2 公里，最窄处也有 650 米。 【命题的方向】 考查了对长江上中下游的分界点及各河段的特征的认识，基础知识。 例：长江上游与中游划分界线是宜昌，中游与下游的划分界线是湖口。 分析：长江源自唐古拉山，干流先后流经青海、西藏等 11 个省（自治区、直辖市），最终注入东海，全长 6300 千米，是我国第一长河，也是世界第三长河。 解答：自四川省宜宾以下始称为长江。湖北宜昌以上为长江上游，宜昌至江西湖口为长江中游。中游段地势低平，河道蜿蜒，水面宽阔，流速锐减。从湖口至入海口的下游段地势更趋低平，江面更为开阔。 故答案为：宜昌；湖口。 点评：考查长江上、中、下游的分界点。 【解题思路点拔】 熟记长江上中下游的分界点及各河段的特征。上中下游的分界点。 1/ 1

荆江大堤施工组织设计

五、施工组织设计 第一章工程概况 1.1概况 工程名称：荆江大堤综合整治工程2013年度施工第5标段； 合同编号：HBCG/JJDD/2013-C-6； 工程范围：桩号683+000～675+500，长7.5km，主要包括堤身混凝土防渗墙、内平台修整、外平台修整、平台末端护坡、堤内填塘、锥探灌浆等。 计划工期：365日历天； 计划开工日期：2013年10月20日(以监理人发出的开工通知中载明的开工日期为准)； 计划完工日期：2014年10月19日； 质量要求：质量合格，力争优良工程。 1.2 地理位置及对外交通 荆江大堤地处长江中游的荆江北岸，上起荆州枣林岗（桩号810+350），下迄监利城南（桩号628+000），全长182.35km。跨越荆州市的荆州区、沙市区、江陵县和监利县。本标段范围为桩号650+826～628+000。 工程对外交通以公路为主，荆州市公路交通网络纵横交错，主要交通干线公路有318国道、汉宜高速公路、荆襄高速等，铁路有汉宜高铁在荆州穿过，大堤堤顶混凝土路面已全线贯通，为工程施工提供了方便。 大堤所在的荆江河段位于长江中游，可常年通航，由长江水运可到宜昌、武汉等地，砂石料等物资也可通过长江水运。 工程施工所需的机械设备和建筑材料可由水陆交通抵达工区，工程对外交通十分便利。 荆江大堤在荆州上段局部堤段为低矮山丘，交边条件稍差以下堤段中除了沙市城区及监利城区堤段外，特别是沙市城区堤段，堤内为城市街道，其它堤段尽管位于农村，但在沿堤有316条道路与大堤连接，为工程施工提供了极大便利。 1.3 水文气象和地质条件 1.3.1水文气象 工程区地处丘陵向平原过度地带，属亚热带季风性湿润气候。工程区四季分

长江河流径流量

长江河流径流量 1 概述 长江全长6300余km，流域面积180万km2，多年平均入海水量约9600亿m3，是中国第一大河，按长度和年径流量均占世界大河第三位。干流宜昌站悬移质多年平均输沙量为5.3亿t。 长江发源于青藏高原唐古拉山脉主峰各拉丹冬雪山西南侧，干流流经青海、西藏、四川、云南、重庆、湖北、湖南、江西、安徽、江苏、上海等11个省(自治区、市)，于崇明岛以东注入东海。支流还伸展至甘肃、陕西、贵州、河南、广西、广东、福建、浙江等8个省(自治区)(见长江水系及流域规划示意图)。 长江在江苏镇江以下因古代有扬子津和扬子县(今扬州)，故名扬子江。国际上普遍使用英文译名Yangtze River。 2 水系组成和湖泊 2.1 干流长江干流宜昌以上为上游，长4504km，占全江长度的70.4%，控制流域面积100万km2。宜昌至湖口为中游，长955km，流域面积68万km2；湖口以下为下游，长938km，流域面积12万km2。长江上游从源头至当曲口称沱沱河，长346km，从当曲口至玉树巴塘河口称通天河，长828km；巴塘河口至宜宾称金沙江，长2290km。宜宾至宜昌的1040km河段又称川江，从枝城至城陵矶的一段长339km，又称荆江。 2.2 主要支流长江水系发育，由数以千计的大小支流组成，其中流域面积在1000km2以上的支流有437条，1万km2以上的有49条，8万km2以上的有8条。其中雅砻江、岷江、嘉陵江和汉江4条支流的流域面积都超过了10万km2。支流流域面积以嘉陵江最大，年径

流量、年平均流量以岷江最大，长度以汉江最长。长江主要支流(流域面积在1万km2以上)见长江主要支流水文特性表。 (1)雅砻江。雅砻江发源于巴颜喀拉山南麓，于渡口市注入金沙江。流域面积约13万km2，干流长1637 km，河口多年平均流量1914m3/s。全流域水能理论蕴藏量3372万kW，可开发的水力发电装机容量2494.1万kW，甘孜以上称上游，长约610km，落差1330m，平均比降2.18‰。甘孜至大河湾为中游，长约600km，落差1790m，平均比降2.98‰。大河湾以下为下游，长约360km，落差750m，平均比降2.08‰。全流域可开发水能资源2494万kW，多年平均发电量1525亿kW?h。 (2)岷江。岷江发源于岷山南麓，流经四川盆地西部，穿越成都平原，至乐山接纳大渡河，于宜宾注入川江。干流全长735km，灌县以上称上游，长340km，落差约3000m，平均比降8.82‰；灌县至乐山称中游，长约232km，落差372m，平均比降1.6‰；乐山至宜宾为下游，长约163km，落差97m，平均比降0.59‰。流域面积13.3万km2，多年平均流量2850m3/s，总落差3560m。水能蕴藏量为4886.6万kW，可开发量为3056万kW。多年平均发电量1672亿kW?h。大渡河是岷江最大的支流，发源于青海省果洛山东南麓，于乐山汇入岷江。流域面积9.1万km2，干流全长1062km，多年平均流量1570m3/s。水能资源主要蕴藏在双江口至铜街子河段，该段河道全长600km，天然落差约1800m，水能资源蕴藏量达1748万kW。在河口段有青衣江汇入。 (3)沱江。沱江发源于岷山山系九顶山南麓，于泸州市注入川江。流域面积2.78万km2，干流全长702km，多年平均流量519m3/s。水能理论蕴藏量为152万kW，可开发的为26万kW。干流金堂以上称上游，长约200km，落差210m，平均比降1.07‰；金堂至内江为中游，长约300km，落差147m，平均比降0.49‰；内江以下为下游，长约202km，落差67m，平均比降0.33‰。

长江中游荆江河段航道整治工程环境影响评价报告书(简本)

长江中游荆江河段航道整治工程环境影响评价报告书（简 本） 1项目概况及建设的意义 1.1建设内容 荆江河段位于长江中游，上起枝城，下迄洞庭湖出口处的城陵矶，全长约347.2km。从上游自下经过湖北宜昌枝江市、荆州市（荆州城区、江陵县、公安县、石首市、监利县）及湖南岳阳市等地区。 工程建设标准： 1.航道等级：Ⅰ级航道 2.航道尺度： 3.5m×150m×1000m（水深×航宽×弯曲半径），保证率为98%。 3.通航代表船队：1942kw+4×3000t（油驳），船队尺度为204m×32m×3.5m。 工程内容：本河段整治工程分别为枝江-江口河段、沙市河段、斗湖堤水道、周天河段、藕池口水道、碾子湾河段、莱家铺河段、窑监大河段（包括窑监及大马洲河段）以及铁铺-熊家洲河段。 1、枝江-江口河段：陈家渡一带水下乱石整平工程；吴家渡边滩守护工程；七星台填槽工程；七星台护岸加固工程。 2、沙市河段：对北汊左岸护岸加固；腊林洲中部守护工程；三八滩中下段守护工程。 3、斗湖堤水道：南星洲右缘下段守护工程；江陵高滩守护工程；右岸已护岸线的重点部位进行加固。 4、周天河段工程：左岸潜丁坝工程；南五洲岸线守护及加固工程；新厂高滩右缘守护工程；天星洲左缘上段守护工程。 5、藕池口水道工程：陀阳树边滩守护工程；焦家码头一带已线实施加固工程；天星洲左缘下段护岸工程；倒口窑心滩守护工程。 6、碾子湾河段工程：在南碾子湾的上段修建护坎；两处险工段进行加固。 7、莱家铺水道工程：桃花洲岸滩守护工程；莱家铺边滩守护工程；中洲子高滩护岸工程；南河口下护岸加固工程。 8、窑监水道：新河口边滩守护工程；乌龟洲加固工程。 9、大马洲水道：丙寅洲高滩守护工程；大马洲护岸加固工程；大马洲高滩守护工程。10、铁铺-熊家洲河段：广兴洲边滩护滩工程、盐船套护岸工程、熊家洲右岸边滩守护工程和中沙堤护岸加固工程。 1.2建设意义 长江航运作为沟通我国东部沿海和西南腹地的运输大动脉，对于顺利实施西部开发、中部崛起、东部率先发展三大战略和推动整个长江流域协调发展、提高长江开放型经济水平具有十分重要的战略意义。长江中游荆江河段九曲回肠、滩

长江荆江大堤

长江荆江大堤 荆江大堤位于荆江北岸荆州市，上起荆州区枣林岗，下至监利县城南，全长182.35公里。属1级堤防。 堤防保护范围包括荆江以北，汉江以南，东抵洪湖新滩镇，西至沮漳河的广大荆北平原地区，保护耕地1100余万亩、人口1000多万人，有荆州等一批重要城镇和江汉油田。一旦大堤决口，不仅荆北平原顿成泽国，而且威胁武汉市和附近交通干线的安全，有可能打乱整个国民经济的部署。 建国以来荆江大堤经历了五次大规模的加固修培，特别是自1972年开始列为国家基建投资项目以来，由湖北省负责组织实施。1974年至1983年为一期加固工程；1984年起实施荆江大堤二期加固工程建设。 目前大堤堤顶高程按控制站沙市水位45米加超高2米进行加固，堤顶面宽8～12米，内坡1:3～1:5，外坡1:3。堤身断面形象基本达标，即堤顶高程按沙市控制站水位45米加超高2米设计，堤顶面宽8～12米，内坡1:3～1:5，外坡1:3。 主要建设内容：加固堤防长182.35公里，加固涵闸3座，重建涵闸2座，堤顶公路158公里，崩岸治理长度65公里。 重点险工险段情况 据统计，从明弘治十年（公元1498年）至清道光二十年（公元1840年）的352年间，荆江大堤溃口达34次，平均约十年发生一次。1931年洪水，大堤于朱三弓、一弓堤等处溃口；1935年洪水，大堤在麻布拐、得胜寺、谢家倒口三处溃口。 1954年荆江大堤发生险情2440余处，包括：脱坡、裂缝、浑水漏洞、清水漏洞、浪坎、管涌、散浸、跌窝等。上述险情中恶性重大险情50余处（直接挡水堤段长度172.1公里），当年三次运用荆江分洪区，累计分蓄洪水123亿立方米，最大降低沙市水位0.96米，使荆江大堤得以安全度汛。 1998年沙市最高水位达45.22米，超过1954年最高洪水位0.55米，荆江大堤堤防出险90处，其中散浸43处、管涌10处、渗漏20处、浪坎6处、涵闸漏水2处、跌窝1处，其他险情8处，均经及时处理而脱险。 重点险工险段包括： （1）沙市观音矶、江陵郝穴堤段：沙市观音矶堤段位于上荆江沙市河湾凹岸上首；郝穴堤段位于上荆江郝穴河湾。两处均属荆江大堤历史重点险工段。曾多次发生崩岸险情，多年平均枯水位以上护坡部分年久失修、护坡块石零乱、损坏严重，大堤外滩狭窄（20——60米）、地势低洼不平，汛期堤内仍有散浸、散浸集中等险情发生。1998年汛期水毁严重。汛后于1999年春至2000年春对沙市观音矶、江陵郝穴堤段进行了综合整治。工程实施后，滩岸抗冲、堤坡防浪能力大大提高，堤容堤貌明显改善，社会效益显著。 （2）姚圻垴：地质钻孔资料表明,该堤段范围地表覆盖极薄，仅0.8米左右，其中下埋藏一横大堤的砂层,堤内有大小溃口渊塘10个。1998年、1999年汛期距堤脚700多米沟渠、稻田出现多处小管涌群。2001年已实施导渗沟工程。 （3）观音寺闸：在距水闸出口涵洞末端400～407米范围内，分别于1962年和1987年汛期出现两起特大管涌险情。1962年主管涌直径4.8米、深11.6米，曾投入砂石料128立方米。63年在渠道内修建了减压井，其后多年无大险。1987年又在63年管涌洞附近再次发生了特大管涌险情，管涌直径2.5米，深4.7米，带出砂粒扩散成盘，砂盘直径达8米，厚约0.2米。87年冬至88年春再次修建减压井，建节制闸，填压低洼坑塘，对闸底板作补

长江荆江河段沙市三八滩演变机理分析

收稿日期:2005-12-28;修回日期:2006-05-10 基金项目:国家重点基础研究发展计划(973计划)资助项目(2003C B415203) 作者简介:彭严波,女,长江水利委员会水文局荆江水文水资源勘测局,高级工程师。 文章编号:1001-4179(2006)09-0082-02 长江荆江河段沙市三八滩演变机理分析 彭严波　段光磊 (长江水利委员会荆江水文水资源勘测局,湖北荆州434000) 摘要:三八滩位于长江上荆江沙市河弯,所在荆州市是长江中下游重点防洪城市。近年来,特别是1998年大水 后,三八滩滩体及主支汊演变剧烈,对下游河势产生了较大影响,引起泥沙专家广泛关注。依据沙市河段近40a 水沙资料和地形成果分析,表明三八滩汊道段断面过流面积、三八滩特征值与河段来水来沙具有良好的相关关系。三八滩的演变主要受河段中高水出现时间和来沙影响。分析表明,连续丰水多沙年三八滩淤积,连续枯水少沙年冲刷,且含沙量的变化是主要因素。下荆江系统裁弯、葛洲坝水利枢纽运用、沮漳河改道及荆州长江大桥建设对三八滩演变也有一定影响。三峡水库蓄水后较长一段时期内,若上游过渡段河势不出现很大变化,三八滩在目前基础上将难以大幅淤长。关　键　词:河道演变;机理;分析;三八滩;荆江河段中图分类号:T V147 文献标识码:A 1　三八滩演变概况 沙市河弯位于长江上荆江河段,上距葛洲坝水利枢纽约 140km ,为长江流经江汉平原的微弯分汊河段。1966、1969年,河段下游下荆江实施了上车湾、中洲子人工裁弯,1972年发生了沙滩子自然裁弯。 沙市河弯地处江汉平原西南部,其地质组成为第四系沉积层,基岩以上为砾—砂—土三元结构。河弯凹岸岸线已受护岸工程控制,凸岸局部地段岸线受人工控制,大部分为土、砾、砂结构;三八滩为砂、砾二相组成;河床质主要由中细沙组成(0.1～0.5mm )。 沙市河弯平面形态为两头窄、中间宽的微弯分汊型。见图1。1966年以前,沙市河弯处于自然状态,河段有冲有淤,洲滩随主流线和来水来沙的变化而演变。多年来,沙市河弯平面形态基本稳定。河势变化主要表现为主流线的摆动和洲滩的消长。 三八滩位于沙市河弯中部,1900年以前尚未出现,1925年以前为散乱的江心滩,1933年左右基本形成完整的江心洲形态,1950年前称为新窖金洲。1950年初期三八滩洲顶高程达38m (吴淞基面),故称三八滩。 多年来三八滩有冲有淤,总的呈冲刷萎缩的态势。其总的变化趋势是滩长缩短、面积缩小。滩顶高程从1960～1998年呈缓慢淤高之势,从36.8m 逐渐淤高至42.7m 。1998年后随着高滩部分的冲刷萎缩。至2004年,顶高降至36.8m 。 1966～2004年,三八滩分汊段以冲滩为主。左汊槽位较稳定,右汊的口门至中部段槽位多年来左右位移,位置不稳定。多数年份左汊分流比大于右汊分流比,左汊为主汊;当枯季流量小 于5000m 3Πs 时,右汊分流比大于左汊分流比而成为主汊 。 图1　三八滩汊道段河势 2　三八滩演变机理分析 由于三八滩汊道段两岸修建了堤防,岸线稳定,因此,河床 变化主要体现在三八滩及其两汊的冲淤变化。 天然河流的演变是由多方面极其复杂的因素决定的,其中河段进口的来水来沙条件是一个决定性因素。 考虑到流量及沙量对洲滩影响较大,故应用沙市水文站实测的1965年后的水文泥沙资料地形资料,分析汊道段断面过流面积、三八滩面积、滩宽等变化与较大流量持续时间、含沙量之间关系。 另外,分析上游过渡段河势变化及人类活动影响。考虑到河床变形滞后于水沙变化,断面及三八滩特征值采用各时段末 第37卷第9期人　民　长　江 V ol.37,N o.9 2006年9月 Y angtze River Sep.,　2006

广告版式设计的基本原则

广告版式设计的一般基本原则 1、思想性与单一性 排版设计本身并不是目的，设计是为了更好地传播客户信息的手段。一个成功的排版设计，首先必须明确客户的目的，并深入了解、观察、研究与设计有关的方方面面，简要的咨询是设计良好的开端。版面离不开内容，更要体现内容的主题思想，用以增强读者的注目力与理解力。只有做到主题鲜明突出，一目了然，才能达到版面构成的最终目标。 2、艺术性与装饰性 为了使排版设计更好地为版面内容界面设计服务，寻求合乎情理的版面视觉语言则显得非常重要，也是达到最佳诉求的体现。构思立意是设计的第一步，也是设计作品中所进行的思维活动。主题明确后，版面构图布局和表现形式等则成为版面设计艺术的核心。怎样才能达到意新、形美、变化而又统一，并具有审美情趣，这就要取决于设计者个人的思想境界、艺术修养、技术知识。 版面的装饰因素是由文字、图形、色彩等通过点、线、面的组合与排列构成的，并采用夸张、比喻、象征的手法来体现视觉效果，既美化了版面，又提高了传达信息的功能。装饰是运用审美特征构造出来的。不同类型的版面的信息，具有不同方式的装饰形式，它不仅起着排除其他、突出版面信息的作用，而且又能使读者从中获得美的享受。 3、趣味性与独创性 排版设计中的趣味性，主要是指界面设计式的情趣。这是一种活泼性的版面视觉语言。如果版面本无多少精彩的内容，就要靠制造趣味胜，这也是在构思中调动了艺术手段所起的作用。版面充满趣味性，起到了画龙点睛的功力,从而更吸引人，打动人。趣味性可采用寓意、幽默和抒情等表现手法来获得。 独创性原则实质上是突出个性化特征的原则。鲜明的个性，是排版设计的创意灵魂。试想，一个版面多是单一化与概念化的大同小异，人云亦云，可想而知，它的记忆度有多少？更谈不上出奇制胜。因此，要敢于思考，敢于别出心裁，敢于独树一帜，在排版设计中多一点个性而少一些共性，多一点独创性而少一点一般性，才能羸得消费者的青睐。 4、整体性与协调性 排版设计是传播信息的桥梁，所追求的完美形式必须符合主题的思想内容，这是排版设计的根基。只讲表现形式而忽略内容，或只求内容而缺乏艺术表现，版面都是不成功的。只有把形式与内容合理地统一，强化整体布局，才能取得版面构成中独特的社会和艺术价值，才能解决设计应说什么、对谁说和怎样说的问题。版面的协调性也就是强化版面各种编排要素在版面中的结构以及色彩上的关联性。通过版面的文、图间的整体组合与协调性的编排，使版面具有秩序美、条理美，从而获得更好的视觉效果。

荆江三维可视化人机交互式河道信息管理系统

荆江三维可视化人机交互式河道信息管理系统 2005-12-29 来源：长江水利网 王伟许全喜白亮 （长江委水文局长江水文技术研究所 430010） 摘要：2004年水文局为了更好地贯彻执行长江委信息化工作会议的精神，提出了充分利用水文泥沙河道监测的技术和资料优势、建设全长江三维可视化人机交互式河道信息管理系统的任务，确定了以荆江河段为突破口、分段实施的方针。本文重点介绍了系统建设的背景、系统的功能与特点及关键技术。本课题以开发三维可视化人机交互式河道信息管理系统为基础，完成了荆江河道DEM及重点目标包括堤防、险工护岸、跨河工程、涵闸、水文水位站在内的80多个三维模型的建立，实现了在三维逼真场景下对重点目标的信息管理、浏览和属性查询，具有便捷高效、查询方便、功能强大、技术先进等特点，特别是其全流域河道的海量数据处理能力、形象逼真的三维可视化功能在同类研究中处于领先水平。 关键词：三维可视化交互式河道信息管理系统荆江 1 前言 长江发源于青藏高原唐古拉山脉主峰各拉丹冬雪山西南侧，由长江口入东海，全长6300余公里。沿江地区工农业发达，城市化水平较高，发展潜力巨大，是我国重要经济区和21世纪重点发展地区之一。长江中下游两岸，各类防洪工程、水工建筑、跨河工程、港口码头、工矿企业星罗棋布，分布广泛的水文站网担负着防汛和监测的重任。如何与高科技结合，建设快速高效的河道管理与防洪决策支持的基础信息系统，是当前科研应用开发中的重点方向。 2003年水利部提出了“水利信息化是水利现代化的基础和重要标志”。2004年在“维护健康长江，促进人水和谐”的方针指导下，长江委提出了全面加快以“数字长江”为目标的信息化建设步伐，以信息化促进流域管理现代化；据此水文局提出了充分利用水文泥沙河道监测的技术和资料优势、建设全长江河道三维交互式可视化信息管理系统的目标，“万里长江，险在荆江”，确定了以荆江河段为突破口、分段实施的方针。本课题正是在此背景下展开的。 宜昌至城陵矶全长408km，由顺直微弯河型向微弯河型和蜿蜒型河道过渡，属防洪重点确保段。本课题以开发三维可视化人机交互式河道信息管理系统为基础，建立

荆江河段水下沉排工程质量检测技术方案

荆江河段水下沉排工程质量检测技术方案 摘要：针对航道整治工程中水下沉排效果难以检测的问题，在部分荆江航道整治工程区域开展检测试验，比较分析了水下电视人工检测技术、侧扫声呐技术和机械扫描声呐技术三种技术的优缺点。并通过理论推导，建立技术比选指标，开展了三种技术的适用性分析。结果表明：采用机械扫描声呐检测技术并配合水下电视检测技术作为验证手段，能较好的适应荆江河段水下沉排工程质量检测技术要求。 关键词：航道整治工程水下沉排水下电视人工检测 侧扫声呐检测机械扫描声呐检测 为改善荆江河段航道条件，适应长江沿线经济社会快速发展，2012年国家批复实施荆江河段航道整治工程。在航道整治工程中，软体排的铺设不仅是航道整治工程其它工程能正常铺设的基础，而且其铺设机械化程度较高，施工速度快，精度高，使得其在长江航道整治中运用较为广泛，是航道整治工程极为关键的一种结构型式，其施工质量的好坏决定了工程的成败。随着航道工程的发展，软体排的铺设水平逐步提高，但由于铺设后的排体处于水下，对其铺设后的效果判断及检测也成了水下沉排工程质量控制的难点。对沉排工程质量检测技术进行研究，提高检测能力，有效改进施工质量，

从而提高长江航道整治水下沉排工程整体施工质量，保证航道工程的效益具有极为重要的意义。本文依托长江中游荆江河段航道整治工程，针对水下沉排质量控制和检测技术开展对比研究，并提出了适合荆江航道整治工程水下铺排质量检测的技术方法，对于进一步提高内河和沿海航道治理水下沉排工程整体施工质量具有借鉴和指导意义。 水下检测试验及评价方法优化 针对荆江航道整治工程，开展铺排区域水下检测现场试验。 1、水下电视检测试验 1.1 试验设备及工况 选取的水下电视设备分别为SXD―IIIBFKR型水下电视和UWS-3310型水下电视。试验工况见表1。 表1 水下电视检测试验工况表 1.2 试验结果 采用UWS-3310型水下电视在水上时，发现摄像头的可视距离超过了50cm的范围。但是在下水5米左右水深时，可视距离明显大幅度下降。从以上实验结果分析可知，从技术参数、技术指标方面，以及实际应用情况，其结果差别并不大，可视距离基本上都在15cm左右。 2、侧扫声呐检测试验 2.1 试验设备及工况

上荆江沙市河段河床横断面形态的调整规律

第４４卷第６期２０１６年１１月河海大学学报（自然科学版）ＪｏｕｒｎａｌｏｆＨｏｈａｉＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ（ＮａｔｕｒａｌＳｃｉｅｎｃｅｓ）Ｖｏｌ．４４Ｎｏ．６Ｎｏｖ．２０１６ＤＯＩ：１０．３８７６／ｊ．ｉｓｓｎ．１０００１９８０．２０１６．０６．０１２ 一一收稿日期：２０１５０９２９基金项目：国家自然科学基金（４１２７１０４２，５１３３９００１）；国家自然科学基金青年基金（５１２０９０１５） 作者简介：余蕾（１９９０ ），女，湖北黄冈人，硕士研究生，主要从事水利工程研究三Ｅ?ｍａｉｌ：１０３２６０２８３３＠ｑｑ．ｃｏｍ 通信作者：王加虎，副教授三Ｅ?ｍａｉｌ：ｔｉｇｅｒｌｌｙ＠１２６．ｃｏｍ 上荆江沙市河段河床横断面形态的调整规律 余一蕾１，２，王加虎１，邹志科１，卢金友２，李凌云２ （１．河海大学水文水资源学院，江苏南京一２１００９８；２．水利部江湖治理与防洪重点实验室，湖北武汉一４３００１０） 摘要：为研究冲积河流河床形态对水沙条件的响应调整规律，基于河床演变的滞后响应原理，对上荆江沙市河段河床横断面形态的调整过程进行研究三运用Ｍｏｒｌｅｔ小波方法分析了沙市河段１９５６ ２０１１年水沙序列的多时间尺度规律，采用滑动平均法拟合了流量二含沙量与断面面积的单一幂指数函数关系三结果表明，上荆江沙市河段河床横断面形态对水沙条件的响应存在滞后性，其河床形态的调整受到包括当前时段在内的前期水沙条件的共同影响三建立了水沙序列分时段的断面面积计算模型，模拟结果显示，河床横断面面积的变化情况与实际情况较接近，断面面积计算值与实测值的相关系数Ｒ２＝０ ８５，模拟精度较好，分时段计算模型可以较好地模拟上荆江沙市河段河床横断面形态的调整规律三 关键词：冲积河流；河床演变；小波分析；多时间尺度；滞后响应；断面面积；上荆江沙市河段 中图分类号：ＴＶ１４７一一一文献标志码：Ａ一一一文章编号：１０００１９８０（２０１６）０６０５４４０６ Ａｄｊｕｓｔｍｅｎｔｒｅｇｕｌａｒｉｔｙｏｆｃｒｏｓｓ?ｓｅｃｔｉｏｎａｌｍｏｒｐｈｏｌｏｇｙｏｆＳｈａｓｈｉｓｅｇｍｅｎｔｏｆｕｐｐｅｒＪｉｎｇｊｉａｎｇＲｅａｃｈ ＹＵＬｅｉ１，２，ＷＡＮＧＪｉａｈｕ１，ＺＯＵＺｈｉｋｅ１，ＬＵＪｉｎｙｏｕ２，ＬＩＬｉｎｇｙｕｎ２（１．ＳｃｈｏｏｌｏｆＨｙｄｒｏｌｏｇｙａｎｄＷａｔｅｒＲｅｓｏｕｒｃｅｓ，ＨｏｈａｉＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｎａｎｊｉｎｇ２１００９８，Ｃｈｉｎａ；２．ＫｅｙＬａｂｏｒａｔｏｒｙｏｆＲｉｖｅｒＲｅｇｕｌａｔｉｏｎａｎｄＦｌｏｏｄＣｏｎｔｒｏｌｏｆＭｉｎｉｓｔｒｙｏｆＷａｔｅｒＲｅｓｏｕｒｃｅｓ，ＹａｎｇｔｚｅＲｉｖｅｒＳｃｉｅｎｔｉｆｉｃＲｅｓｅａｒｃｈＩｎｓｔｉｔｕｔｅ，Ｗｕｈａｎ４３００１０，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｉｎｏｒｄｅｒｔｏｓｔｕｄｙｔｈｅｄｙｎａｍｉｃｒｅｓｐｏｎｓｅｏｆｒｉｖｅｒｂｅｄｍｏｒｐｈｏｌｏｇｙｏｆａｌｌｕｖｉａｌｒｉｖｅｒｓｔｏｗａｔｅｒａｎｄｓｅｄｉｍｅｎｔｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓ，ｔｈｅａｄｊｕｓｔｍｅｎｔｐｒｏｃｅｓｓｏｆｒｉｖｅｒｂｅｄｃｒｏｓｓ?ｓｅｃｔｉｏｎａｌｍｏｒｐｈｏｌｏｇｙａｔｔｈｅＳｈａｓｈｉｓｅｇｍｅｎｔｏｆｔｈｅｕｐｐｅｒＪｉｎｇｊｉａｎｇＲｅａｃｈｗａｓｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｅｄｂａｓｅｄｏｎｔｈｅｄｅｌａｙｅｄｒｅｓｐｏｎｓｅｐｒｉｎｃｉｐｌｅｏｆｒｉｖｅｒｂｅｄｅｖｏｌｕｔｉｏｎ．Ｔｈｅｍｕｌｔｉ?ｔｉｍｅｓｃａｌｅｒｕｌｅｓｏｆｗａｔｅｒａｎｄｓｅｄｉｍｅｎｔｓｅｒｉｅｓｏｆｔｈｅＳｈａｓｈｉｓｅｇｍｅｎｔｄｕｒｉｎｇｔｈｅｐｅｒｉｏｄｆｒｏｍ１９５６ｔｏ２０１１ｗｅｒｅａｎａｌｙｚｅｄｕｓｉｎｇｔｈｅＭｏｒｌｅｔｗａｖｅｌｅｔｍｅｔｈｏｄ，ａｎｄａｐｏｗｅｒ?ｅｘｐｏｎｅｎｔｒｅｌａｔｉｏｎｓｈｉｐｂｅｔｗｅｅｎｔｈｅｄｉｓｃｈａｒｇｅ，ｓｅｄｉｍｅｎｔｌｏａｄ，ａｎｄｃｒｏｓｓ?ｓｅｃｔｉｏｎａｌａｒｅａｗａｓｏｂｔａｉｎｅｄｗｉｔｈｔｈｅｍｏｖｉｎｇａｖｅｒａｇｅｍｅｔｈｏｄ．Ｔｈｅｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｔｈａｔｔｈｅａｄｊｕｓｔｍｅｎｔｏｆｒｉｖｅｒｂｅｄｃｒｏｓｓ?ｓｅｃｔｉｏｎａｌｍｏｒｐｈｏｌｏｇｙｏｆｔｈｅＳｈａｓｈｉｓｅｇｍｅｎｔｉｓｄｅｌａｙｅｄｗｉｔｈｔｈｅｃｈａｎｇｅｏｆｗａｔｅｒａｎｄｓｅｄｉｍｅｎｔｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓａｎｄｉｔｉｓｉｎｆｌｕｅｎｃｅｄｂｙｐｒｅｖｉｏｕｓａｎｄｐｒｅｓｅｎｔｗａｔｅｒａｎｄｓｅｄｉｍｅｎｔｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓ．Ｔｈｅｍｏｄｅｌｆｏｒｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎｏｆｔｈｅｃｒｏｓｓ?ｓｅｃｔｉｏｎａｌａｒｅａｆｏｒｗａｔｅｒａｎｄｓｅｄｉｍｅｎｔｓｅｒｉｅｓｉｎｄｉｆｆｅｒｅｎｔｔｉｍｅｐｅｒｉｏｄｓｉｓｅｓｔａｂｌｉｓｈｅｄ．Ｔｈｅｓｉｍｕｌａｔｅｄｒｅｓｕｌｔｓｉｎｄｉｃａｔｅｔｈａｔｔｈｅｓｉｍｕｌａｔｅｄｃｒｏｓｓ?ｓｅｃｔｉｏｎａｌａｒｅａｓａｎｄａｃｔｕａｌｖａｌｕｅｓａｒｅｉｎｇｏｏｄａｇｒｅｅｍｅｎｔａｎｄｔｈｅｉｒｃｏｒｒｅｌａｔｉｏｎｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔＲ２ｉｓ０ ８５，ｉｎｄｉｃａｔｉｎｇｔｈａｔｔｈｅｅｓｔａｂｌｉｓｈｅｄｍｏｄｅｌｃａｎｓｉｍｕｌａｔｅｔｈｅａｄｊｕｓｔｍｅｎｔｒｅｇｕｌａｒｉｔｙｏｆｒｉｖｅｒｂｅｄｃｒｏｓｓ?ｓｅｃｔｉｏｎａｌｍｏｒｐｈｏｌｏｇｙｏｆｔｈｅＳｈａｓｈｉｓｅｇｍｅｎｔｏｆｕｐｐｅｒＪｉｎｇｊｉａｎｇＲｅａｃｈ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ａｌｌｕｖｉａｌｒｉｖｅｒ；ｒｉｖｅｒｅｖｏｌｕｔｉｏｎ；ｗａｖｅｌｅｔａｎａｌｙｓｉｓ；ｍｕｌｔｉ?ｔｉｍｅｓｃａｌｅ；ｄｅｌａｙｅｄｒｅｓｐｏｎｓｅ；ｃｒｏｓｓ?ｓｅｃｔｉｏｎａｌａｒｅａ；ＳｈａｓｈｉｓｅｇｍｅｎｔｏｆｕｐｐｅｒＪｉｎｇｊｉａｎｇＲｅａｃｈ 冲积河流是一个与外界环境不断进行物质交换和能量输入输出的开放系统，其平衡状态表明着输入条

著名防洪工程——荆江大堤

著名防洪工程——荆江大堤 长江流经湖北省荆州地区，上起枝城下至城陵矶约340km的河段称为荆江。荆江左岸江堤，上起江陵县枣林岗，下抵监利县城南，长182.35km，称为荆江大堤。大堤直接保护荆北平原500万人口和800万亩耕地，以及许多城镇和其他重要资源的防洪安全。如大洪水时荆江大堤溃决还将威胁汉南、汉北两区460万人、860万亩耕地和武汉市以及几条铁路、公路交通干线。因此，荆江大堤被列为长江防洪重点确保堤。 沿革。荆江大堤始建于东晋永和元年至兴宁二年间(345～364)。相传荆州刺史桓温令陈遵沿江陵城筑金堤，为大堤最早记载。大堤原起自万城附近较高地带。随着云梦泽淤积演变，沙市以上堤段约成于唐代中期，北宋中期后堤围逐渐向下游发展。首先是几个堤围，堤围之间有穴向荆北区分泄荆江部分流量。大堤大致在元代初期已形成。1542年北岸最后一个分流口──郝穴堵塞，大堤联成一线，全长124km，名万城大堤，又名万安大堤。清乾隆五十三年(1788)长江大水，万城大堤溃决，淹江陵城。此后遂加强堤防管理制度。至1918年改名荆江大堤。1951年将堆金台以上8.35km堤划入荆江大堤。1954年洪水后将下游50km原有干堤划为荆江

大堤的范围。至此，荆江大堤全长182.35km。 险情与建设。据有关史志记载自1560～1949年大堤溃决36次，灾情都很严重。目前堤身高度一般为10～12m，最高达16m。堤基为沙砾基础，堤背还有历次溃堤所形成的渊塘，堤基覆盖被破坏。临水面无滩或少滩堤段还有20km 以上，由于人类的活动，生物（白蚁、蛇、獾、鼠等）的破坏，每临较高水位，大堤险情很多，有时还很严重。1954年大小险情达5000处。自1949年起针对堤身隐患、堤基渗漏和堤身崩塌三大险情，进行整治和加固，处理各类险患11万多处，计完成土方近1亿m3，护岸石方600万m3以上，荆江大堤已得到初步巩固，三大险情有所减轻。1954年后历年防汛表明相同高水位的险情逐年减少，但仍未根除。1987年洪水时，在观音寺堤背发生基础翻沙鼓水重大险情。 问题与展望。荆江大堤堤身高，基础差，要大幅度地加培又受土源制约，许多堤段的加培造价昂贵。高度在10m以上的堤身，是1600多年长期积累而成，堤身内部隐患很多，种类也繁杂，极难根除，而河道安全泄量仍远比特大洪水为小，采用分洪措施也只能解决40年一遇洪水(见荆江分洪工程)。如出现历史上的特大洪水，后果将极为严重，长江四口（松滋口、太平口、藕池口和已堵的调弦口）向洞庭湖分流逐年减少，对荆江大堤的威胁，也就不断增加。今后应继续加固堤身，消灭隐患；改善堤基和控制河势，稳定河岸；同

荆江大堤

荆江大堤 图为荆江大堤保护下的荆州城，这里自古是兵家必争之地，从公元前689年楚文王定都郢（今荆州纪南故城）开始，到公元963年荆南国灭亡，先后有6个朝代34位帝王在此建都。西汉时，荆州城成为全国十大商业都会之一；三国时期，为魏、蜀、吴三国争夺的战场；元、明、清时为路、府治所的所在地，清代在此设立荆州驻防将军府。现在，这里是江汉平原最重要的中心城市之一。摄影/李风东晋金堤位置示意图 可以说，荆江大堤的肇始就是源于护卫荆州古城和楚纪南故城。江陵城（今荆江古城）西、南、东三面均为长江主泓环护，魏晋时期，长江江水紧迫城南，直接威胁江陵城的安全。东晋永和元年（公元345年），荆州刺史桓温派陈遵主持筑堤治水。因大堤保一方百姓的富庶，便称之为“金堤”。绘图／孟凡萌肆虐的荆江催生的大堤 正如长江流经四川盆地段称川江，流经三峡段称峡江一样，流经古荆州段的长江被称作荆江。长江携怒涛从两岸连山的三峡咆哮而下，在湖北省宜昌市附近穿过夹江对峙的荆门山，进入平坦的江汉平原之后，才放缓脚步。李白在《渡荆

门送别》中写道：“渡远荆门外，来从楚国游。山随平野尽，江入大荒流。”荆门山外，长江进入了中国地形的第二阶梯，没了两山的夹峙，江水开始肆意流淌。荆江自湖北省枝江市至湖南省岳阳县城陵矶，全长约300多公里，以湖北省公安县藕池镇为界，以上称上荆江，以下称下荆江。荆江北邻汉江，南接洞庭湖，是古云梦大泽（湖北省江汉平原上古湖泊群的总称）的区域。在漫长的地质构造运动中，荆江北部的江汉坳陷和南部的洞庭断陷不断抬升，中部的云梦沉降区持续下沉，河流堆积的泥沙在云梦沉降区形成三角洲，荆江就是从堆积三角洲上的诸多汊流中逐渐发育出来的。知道黄河是悬河的人很多，知道荆江河段“船在屋顶走”的人却很少。由于泥沙的持续堆积，荆江河床不断被抬高，甚至连枯水季节也高于北岸地面，大水时在荆州的楼房上眺望江面的船舶，仿佛从屋顶上驶过一般。荆江河道蜿蜒曲折，下荆江尤为典型。绵延240公里的下荆江河道，直线长度仅有80公里，江流在这里绕了16个大弯，素有“九曲回肠”之称。每逢汛期，弯曲的河道导致洪水宣泄不畅，加之上游洪水又常与清江、沮漳河及洞庭湖相遇，极易溃堤成灾。因此民谚有云：“长江万里长，险段在荆江。”荆江从古至今都是长江洪涝最频发的河段。荆江地区虽然水患频繁，但这里土壤肥沃，资源丰富，自古就是人口密集的经济发达地区，华夏民族的一脉—楚人就曾在此繁衍生息，这里也成了楚文化的发

我在大堤上--追忆98年长江洪灾现场的一幕幕

我在大堤上--追忆98年长江洪灾现场的一幕幕 闹油荒，驴的饭量又大不敢开车外出，昨天一天除了在标远碰到了日月金刀和另一位驴友之外，在家整整憋了一天，新闻中又看到了辽宁闹大水不禁让我又回忆起7年前在长江大堤上的一幕一幕，找底扫扫出了一些老照片想和各位驴友一起回忆一下那曾经发生过灾难的地方和事情，也是我亲眼所见的真实记录。 1998年继1954年以后是长江的洪灾最为厉害的一次，怀着一种说不清的心情买了一张飞机票从深圳飞往武汉，那是98年8月22日长江第6次洪峰到来之前。 一个人去，心情应该说是有些沉重又多少有些害怕，没想到死但还是在家里留了一张纸条在不好找但又很容易被发现的地方。那时侯请假并不难但如果说明了是一个人去长江大堤的话不会得到批准，所以假单上只写了事假两个字。 出发准备行李：10卷胶卷；美能达α7000相机；35—70镜头；尼康摄象机；两大瓶矿泉水和一些简单的衣物。美能达α7000是87年买的，跟了我这么多年没耽误过一次事好东西，第一批的。 98年8月22日上午8点从深圳飞往武汉。天气很好心情也跟着好了起来一万米高空往下看透度很好，广播员：飞机正在通过湖南，在我们的下面可以看见洞庭湖，，，我用相机照下了98年水灾时的洞庭湖。 在武汉出机场时很多的士司机围着我，问我是不是来看水的，回想一下当时的行装也确实不象抗洪的摸样。在路旁找到了一辆的士，司机还真不错，从机场开到武汉晚报社才找我要了10块钱，说：零钱就不要了，一看就知道你是来帮助我们抗洪的，现在武汉的的士就这样对抗洪的办急事的人有时都不收钱。看来人还是接触之后才能做真正的判断。 隔着几层关系终于在报社里找到了一位女记者，中午请她在西餐厅吃了顿饭，讲明来意：没别的就是要上大堤。 她说因为嘉鱼大堤那里刚刚出现溃堤，沉了很多军车，上堤控制的很严，但一定帮助想办法。 下午在报社碰到了几个男记者都是烟民，一条香烟分光了以后说话就放开了，给我搞了一张记者采访证套在脖子上，上了他们的切诺基吉普就出发了。（我在买驴车之前买过两台切车，第一台是2500CC，第二台是4000CC，93款的，现在在大街上只要看到切车心理总会涌出一种感情。）经过近2小时的颠簸后来到了仙桃市一个叫大院子闸的地方。当时第6次洪峰正在逼近这一带。武警战士和民兵们在做着紧张的准备，堤上堤下18米落差一旦溃堤堤下的树梢都看不见的高度。当时最危险的地方堤高比水高只高出一麻袋高度。 上堤前腿就有点发软，上堤后一看软的几乎控制不住了，但真正站在麻袋上时反而平静下来了。湖北武警5支队的队长是个1。88米高的大个子200多斤的体重，说话洪钟一样的嗓音，他命令两个武警战士用绳子捆住了我的腰牵着我在堤上保驾，他亲自对我说：不管出了什么情况只要不离开大堤就能活命。 是啊大堤就是最高的地方，很简单的道理在那种情况下弄明白了，彻底明白了，因为不明白就有可能付出生命的代价。 部队的帐篷就在大堤下面，整整齐齐。另一边民兵的帐篷就杂乱无章了，派出所的所长和村长在那里训话。我用摄象机记录了下来。 村长说：第6次洪峰马上就到了，吹集合哨时迟到5分钟的罚背土一太（袋）大堤上下跑一个来回。忘记带工具的罚罚背土一太（袋）大堤上下跑两个来回。临阵脱逃的当着全村的老少爷们就地罚跪10分钟。 派出所的所长跨着手枪在旁边听，补充了有限的几句话大概是要求到场人员要好自为知的意思。周围飘扬着各路人马的旗帜很明显的各突击队在旗子上都标出队长的名字很象古代战争时战旗。 武警战士就是另一种精神面貌他们没有人督战个个身体都很强壮工具特别是救生衣都配

荆江

荆江 中国长江自湖北省枝江至湖南省岳阳县城陵矶段的别称。全长360公里。藕池口以上称上荆江，以下称下荆江。下荆江河道蜿蜒曲折，有“九曲回肠”之称。荆江以北是古云梦大泽范围，以南是洞庭湖，地势低洼，长江带来的泥沙在此大量沉积。1,600年前的东晋时代开始筑堤防水，围垦云梦大泽，至明代形成北岸荆江大堤。由于泥沙不断沉积，河床已高出两岸平原，成了“地上河”。北岸靠180多公里的荆江大堤保卫富饶的江汉平原。大堤经多次全面整修，防洪能力有了提高。 简介 荆江是长江自中国湖北省枝城市到湖南省城陵矶段的别称。长约430公里，因属于古代的荆江而得名。有上荆江和下荆江之分。上荆江（枝城—藕池口），河道比较稳定；下荆江（藕池口—城陵矶），河道蜿蜒曲折，素有“九曲回肠”之称。荆江北岸是江汉平原，南岸是洞庭湖平原，地势低洼，由于荆江河道弯曲，洪水宣泄不畅，故极易溃堤成灾，有“万里长江，险在荆江”之说。为了抗御洪水，历代在荆江北岸修筑有大堤。荆江大堤始建于东晋永和元年(345年)，由荆州刺史桓温陈遵主持修筑，当时名金堤。五代后梁开平年间(907～911年)在东晋金堤的下游修筑江陵寸金堤；北宋时荆州太守郑獬主持筑沙市堤；南宋又修黄潭堤，并加筑寸金堤。经两宋的扩建和培修，荆江大堤已初具雏形。50年代始对荆江进行整治，加固荆江大堤，使其抗御洪水的能力有所增强。荆江沿途景观有明朝古建筑万寿宝塔，清乾隆、咸丰年间所置镇水铁牛多尊、1952年修建的荆江分洪工程纪念碑亭等。 九曲回肠 长江出三峡，在宜昌进入中游后，穿过夹江对峙的虎牙山、荆门山河谷，突然变得开阔起来，两岸不再是“猿声啼不住”了，而是进入“楚地阔天边，苍茫万顷连”的大平原。由于长江进入平原后流经古荆州地区，所以，这段河道通称荆江。荆江从湖北枝城到湖南洞庭湖的出口城陵矾，全长423公里。其中又以藕池口为界，分为上荆江和下荆江。下荆江是典型的婉蜒性河道，全长240公里的堤岸其实只有80公里的直线距离，江水在这里绕了16个大弯，所以，这里有了“九曲回肠”的说法。荆江南岸是洞庭湖平原，北岸是江汉平原，地势都很低，特别是北岸的江汉平原。 荆江之患 旧时，长江中游沿江两岸不断发生水灾。近代荆江最大的一次水灾发生在1935年7月。据当时出版的《荆沙水灾写真》，当时荆州城外“登时淹毙者几达三分之二。其幸免者，或攀树颠，或骑屋顶，或站高阜，均鸽立水中，延颈待食。不死于水者，将恶死于饥，并见有人剖人而食者。”新中国成立以后，荆江的治理进入一个全新时代。治理的方法：一是加强荆江大堤，二是修建分蓄洪区，并将下荆江截弯取直，以分减荆江洪水，提高荆江的宣泄能力，同时计划在上游修建水库。荆江之水实际上全要靠荆江大堤挡住。分洪只是不得已的保全大局的措施。 荆江大堤 荆江大堤是江汉的屏障，座落在长江中游北岸，从江陵县枣林岗起，至监利城南止，全长182公里，是长江堤防中最险要的堤段。江陵古城和沙市就在大堤旁边。荆江大堤的溃口纪录，据记载，从明朝弘治十年（1497年）至清朝道光二十九年（1849年）的352年里，共有24次，平均15年一次。当时，一次洪灾三年者。难以恢复。当地民谣说：“不惧荆州干戈起，只怕荆堤一梦终。”在荆江大堤上，南岸有所谓“荆江四口”分流，即虎渡河口、调弦口、藕池口。松滋口向洞庭湖分流；但是，荆江北岸要比南岸低5～7米，甚至连荆江枯水位时也高于北岸地面，如沙市在大水时期，江面的船只似乎在楼房上走过。而且，堤脚迎流顶冲而造成的崩岸相当危险。所以，人们常说，万里长江险在荆江。1998年8月

荆江河段洪水水位预报方法研究

荆江河段洪水水位预报方法研究 童哲堂１，刘火胜１，付克金２，陈国刚１，鲁礼炳１，毛以伟３ （１．湖北省荆州市气象局，荆州４３４１００；２．荆州市水文水资源勘测局，荆州４３４１００； ３．武汉中心气象台，武汉４３００７４） 摘 要：研制了荆江河段各站具体的洪水水位预报方案，并对预报方案进行了检验。研究表明：利用洪水预测的上下游相 关法，建立荆江河段宜昌－枝城、 枝城－沙市、沙市－城陵矶－石首、枝城－城陵矶－监利等水文预报站点的上下游相应水位关系曲线，能较好的预测荆江河段各预报站点洪水水位，并且通过对１９６９、１９８１、１９８３年３次洪峰过程试报的结果表明，该方案具有较好的适应性。 关键词：荆江；水文预报方法；相应水位法中图分类号：Ｐ３３９ 文献标识码：Ａ 文章编号：１００４－９０４５（２００７）０４－０３４８－０４ 收稿日期：２００７－０８－２１；定稿日期：２００７－１１－２５ 基金项目：中国气象局新技术重点推广项目“长江中游气象水文预报与服务系统研究”（ＣＭＡＴＧ２００６Ｚ０８）资助作者简介：童哲堂，男，１９６６年生，高级工程师，主要从事预报服务及管理研究。Ｅｍａｉｌ：ｔｚｔｊｚ＠１６３．ｃｏｍ 长江荆江河段自枝城至城陵矶段，全长３３７ｋｍ，每到汛期，受长江涨水影响，洪峰水位比沿岸地面高 １２～１５ｍ，形成有名的的悬河，防汛形势十分严峻。因 而做好荆江河段各水文站点的洪水预测，为当地防洪抗灾提供及时准确的预测显得十分重要，李明新［１－５］等专家从联机实时、水文学方法模型、水位流量关系变化等方面进行了分析，但这些方法大多运行比较复杂，计算比较繁琐、实际预报的时候需要的资料量很大，而受降水突发性的影响，洪水的变化有时是很快的，因而研究一种简单实时的洪水预测模型，能根据荆江河段的水位变化，实时预测下游的洪水水位十分必要。本文基于这一原因，利用相应水位法［６］建立了荆江河段宜昌－枝城、枝城－沙市、沙市－城陵矶－石首、枝城－城陵矶－监利等水文预报站点的上下游相应水位关系曲线，实时预报荆江河段各预报站点洪峰水位。 长江荆江河段全长３３７ｋｍ，枝城至藕池口为上荆江，长约１６７㎞，属分汊型河道；藕池口至城陵矶为下荆江，长约１７０㎞，属典型的蜿蜒型河道，素有“九曲回肠”之称。荆江以北为地势低平的江汉平原，荆江以南为洞庭湖平原，南岸有松滋口、太平口、藕池口、调弦口（于１９５９年建闸）“四口”分长江水入洞庭湖，洞庭湖在城陵矶与长江汇合，江湖关系十分复杂。此段入汇的主要支流南岸有清江和洞庭湖水系的湘、资、沅、澧 “四水”，北岸有沮漳河。当长江上游和清江及洞庭湖“四水”的洪水并涨时，极易发生洪水遭遇，酿成洪涝灾害，螺山站位于城陵矶下游约３０ｋｍ处，控制长江上游宜昌、支流清江、洞庭“四水”及洞庭湖区间来水。同时由于受泥沙堆积的原因，荆江河床不断抬升，每到汛期，长江水位上涨的时候，洪峰水位比沿岸地面高１２～ １５ｍ，形成有名的的悬河，防汛任务非常艰巨。 荆江河段主要水文站有宜昌、枝城、沙市、石首、监利、城陵矶、螺山。 ３．１水文站来水情况 宜昌站：长江干流控制站，单一上游来水。枝城站、沙市站、石首站、监利站四站为单一上游来水，旁侧有分流。城陵矶：洞庭湖出口控制站，“四水”、“四口”多处来水。螺山站：“四水”及干、支流多处来水。 ３．２水文站水文特性 宜昌站为长江上游与下游分界，控制上游集水面积１００５５０１ｋｍ２，洪水来源于长江上游及三峡区间暴雨产流，表现为５～１０月份水量较大；１１月至次年４月份水量较小。洪峰为单峰和多峰型。受洪水涨落率、断面冲淤变化、葛洲坝水库调度、清江来水及下游水体顶托等多种因素综合影响，使水位流量关系在低水时为单一线，中高水时呈不规则的绳套变化的水位流量关系，曲线主要受涨落率影响，当清江涨水时，对宜昌水位有顶托影响，并且在将来更多的受到即将建成的三峡水库调度的影响，在本预报方案中，宜昌站洪 １引言 ２荆江概况 ３荆江水文站水文特性 第２６卷第４期２００７年１２月 暴雨灾害 ＴＯＲＲＥＮＴＩＡＬＲＡＩＮＡＮＤＤＩＳＡＳＴＥＲＳ Ｖｏｌ．２６Ｎｏ．４Ｄｅｃ．２００７