河道崩岸机理研究进展

吕庆标; 朱勇辉; 谢亚光; 岳红艳

doi:10.11988/ckyyb.20200518

PDF(5637 KB)

长江科学院院报 ›› 2021, Vol. 38 ›› Issue (9) : 7-13. DOI: 10.11988/ckyyb.20200518

河湖保护与治理

河道崩岸机理研究进展

吕庆标¹, 朱勇辉¹, 谢亚光², 岳红艳¹

作者信息 +

Research Progress on Mechanism of River Bank Collapse

LÜ Qing-biao¹, ZHU Yong-hui¹, XIE Ya-guang², YUE Hong-yan¹

Author information +

文章历史 +

摘要

基于河道崩岸现有研究成果,对崩岸类型的划分进行了梳理,进而将河道崩岸的影响因素概括为水流动力条件、河道边界条件,及其他因素3大类,并从数值模拟和概化模型试验2个方面总结了河道崩岸研究的进展。在此基础上,分析讨论了当前河道崩岸机理研究中存在的不足,如未能全面考虑各种因素影响、崩岸数值模拟技术不够完善、概化模型试验精度需进一步提高等。最后,对未来崩岸研究工作的开展,提出了需关注的重点与建议。

Abstract

On the basis of previous research results of river bank collapse, we reviewed the classifications of bank collapse types, summarized the influencing factors of river bank collapse into three categories inclusive of flow condition, river boundarycondition, and other factors. We further concluded the research progress of river bank collapse from aspects of numerical simulation and generalized model test. Furthermore, we analyzed and discussed the deficiencies of current research on the mechanism of river bank collapse. Such deficiencies are: factors are not considered comprehensively enough; numerical technologies lack perfection; and the accuracy of generalized model needs to be improved. Last but not the least, we put forward the key points and suggestions for future research work.

导出引用

吕庆标, 朱勇辉, 谢亚光, 岳红艳. 河道崩岸机理研究进展[J]. 长江科学院院报. 2021, 38(9): 7-13 https://doi.org/10.11988/ckyyb.20200518

LÜ Qing-biao, ZHU Yong-hui, XIE Ya-guang, YUE Hong-yan. Research Progress on Mechanism of River Bank Collapse[J]. Journal of Changjiang River Scientific Research Institute. 2021, 38(9): 7-13 https://doi.org/10.11988/ckyyb.20200518

中图分类号： TV147

参考文献

[1] 卢金友,朱勇辉,岳红艳,等.长江中下游崩岸治理与河道整治技术[J].水利水电快报,2017,38(11):6-14.
[2] 余文畴, 卢金友. 长江河道演变与治理[M]. 北京:中国水利水电出版社, 2005.
[3] 余文畴, 卢金友. 长江崩岸与护岸[M]. 北京:中国水利水电出版社, 2008.
[4] 张幸农, 应强, 陈长英. 长江中下游崩岸险情类型及预测预防[J]. 水利学报, 2007(增刊1): 246-250.
[5] 王延贵, 匡尚富. 河岸崩塌类型与崩塌模式的研究[J]. 泥沙研究, 2014(1):13-20.
[6] 假冬冬. 非均质河岸河道摆动的三维数值模拟[D]. 北京: 清华大学, 2010.
[7] GHOSH S N, ROY N.Boundary Shear Distribution in Open Channel Flow[J]. Journal of Hydraulics Division, ASCE, 1970, 96(4): 966-994.
[8] 马崇武,刘忠玉,苗天德,等.江河水位升降对堤岸边坡稳定性的影响[J].兰州大学学报,2000,36(3):56-60.
[9] 邓珊珊, 夏军强, 李洁, 等. 河道内水位变化对上荆江河段岸坡稳定性影响分析[J]. 水利学报, 2015, 46(7):844-852.
[10] 王军, 宗全利, 岳红艳, 等. 干湿交替对长江荆江段典型断面岸滩土体力学性能的影响[J]. 农业工程学报, 2019, 35(2): 144-152.
[11] 谢立全, 于玉贞. 渗流作用下的岸坡泥沙起动条件[J]. 清华大学学报(自然科学版), 2006(9): 1534-1537.
[12] 张幸农, 陈长英, 假冬冬, 等. 渐进坍塌型崩岸的力学机制及模拟[J]. 水科学进展, 2014, 25(2):246-252.
[13] 李宝璋. 浅谈长江南京河段窝崩成因及防护[J]. 人民长江, 1992, 23(11): 26-28.
[14] 魏延文, 李百连. 长江江苏河段嘶马弯道崩岸与护岸研究[J]. 河海大学学报, 2002, 30(1): 93-97.
[15] PAPANICOLAOU A N,ELHAKEEM M,HILLDALE R.Secondary Current Effects on Cohesive River Bank Erosion[J].Water Resources Research,2007,43(12):550-570.
[16] 杨怀仁, 唐日长. 长江中游荆江变迁研究[M]. 北京:中国水利水电出版社, 1998.
[17] 岳红艳, 余文畴. 长江河道崩岸机理初步探讨[C]//水利部.长江护岸及堤防防渗工程论文选集. 北京:水利水电出版社,2003:56-59.
[18] 夏军强, 邓珊珊, 周美蓉. 荆江河段崩岸机理及多尺度模拟方法[J]. 人民长江, 2017, 48(19):1-11.
[19] 王路军. 长江中下游崩岸机理的大型室内试验研究[D]. 南京: 河海大学, 2005.
[20] 白玉川, 杨树青, 徐海珏. 不同河岸植被种植密度情况下河流演化试验分析[J]. 水力发电学报, 2018, 37(11): 107-120.
[21] 吴玉华, 苏爱军, 崔政权, 等. 江西省彭泽县马湖堤崩岸原因分析[J]. 人民长江, 1997, 28(4): 27-30.
[22] 王永.长江安徽段崩岸原因及治理措施分析[J]. 人民长江, 1999(10): 19-20.
[23] 姚仕明, 岳红艳, 何广水, 等. 长江中游河道崩岸机理与综合治理技术[M]. 北京:科学出版社, 2016.
[24] 夏军强,林芬芬,周美蓉,等.三峡工程运用后荆江段崩岸过程及特点[J].水科学进展,2017,28(4):543-552.
[25] OSMAN A M, THORNE C R. Riverbank Stability Analysis. I: Theory[J]. Journal Hydraulic Engineering, 1988, 114(2): 134-150.
[26] MILLAR R G, QUICK M C. Effect of Bank Stability on Geometry of Gravel Rivers[J]. Journal of Hydraulic Engineering, 1993, 119(12): 1343-1363.
[27] DARBY S E, THRONE C R. Simulation of Near Bank Aggradation and Degradation for Width Adjustment Models[J]. Journal of Hydraulic Engineering, 1995, 121(4):382-385.
[28] AMIRI-TOKALDANY E, DARBY S E, TOSSWELL P. Bankstability Analysis for Predicting Reach-scale Land Loss and Sediment Yield [J]. Journal of the American Water Resources Association, 2003, 39(4): 897-909.
[29] 王博, 姚仕明, 岳红艳. 基于BSTEM的长江中游河道岸坡稳定性分析[J]. 长江科学院院报, 2014, 31(1): 1-7.
[30] 袁帅, 李志威, 朱玲玲, 等. 下荆江七弓岭弯道崩岸机理研究[J]. 泥沙研究, 2020, 45(1):21-28.
[31] 段金曦, 段文忠, 朱矩蓉. 河岸崩塌与稳定分析[J]. 武汉大学学报(工学版), 2004, 37(6): 17-21.
[32] 王延贵, 匡尚富. 河岸临界崩塌高度的研究[J]. 水利学报, 2007, 38(10): 1158-1165.
[33] 王党伟, 余明辉, 刘晓芳. 冲积河流河岸冲刷展宽的力学机理及模拟[J]. 武汉大学学报(工学版), 2008, 41(4): 14 -19.
[34] 叶威,章光,胡少华,等. 河流冲刷作用下堤岸稳定性演化分析[J]. 水利水电快报,2019,40(1):42-47.
[35] FRYDMAN S, BEASLEY D. Centrifugal Modeling of Riverbank Failure[J]. Journal of the Geotechnical Engineering Division, 1976, 102(5): 395-409.
[36] FUKUOKA S. Erosion Processes of Natural Riverbank[C]//Proceedings of 1st International Symposium on Hydraulic Measurement, Beijing, China, 1994: 222-229.
[37] 岳红艳,姚仕明,朱勇辉, 等. 二元结构河岸崩塌机理试验研究[J]. 长江科学院院报,2014,31(4):26-30.
[38] LINDOW N, FOX G A, EVANS R O. Seepage Erosion in Layered Stream Bank Material[J]. Earth Surface Processes and Landforms, 2009(34): 1693-1701.
[39] 张幸农, 应强, 陈长英, 等. 江河崩岸的概化模拟试验研究[J]. 水利学报, 2009, 40(3): 263-267.
[40] SAMADI A, AMIRI-TOKALDANY E, DAVOUDI M H, et al. Experimental and Numerical Investigation of the Stability of Overhanging Riverbanks[J]. Geomorphology, 2013, 184: 1-19.
[41] 余明辉, 申康, 吴松柏, 等. 水力冲刷过程中塌岸淤床交互影响试验[J]. 水科学进展, 2013, 24(5): 675-682.
[42] 宗全利, 夏军强, 邓珊珊,等. 荆江段二元结构河岸崩塌机理试验研究[J]. 应用基础与工程科学学报, 2016, 24(5): 955-969.