彎曲型河道

彎曲型河道

由正反相間彎道段和介乎其間的過渡段連線而成的河道。一般彎曲型河道平面形態如概述圖。

中文名稱彎曲型河道
英文名稱meander stream
定  義.05—1.25),交錯的彎道間由短直段銜接的河道。
套用學科水利科技(一級學科),水力學、河流動力學、海岸動力學(二級學科),河流動力學(水利)(三級學科)

基本介紹

  • 中文名:彎曲型河道
  • 外文名:meandering river
具體定義,成因,特性,

具體定義

概述圖中具有一定曲率的部分稱彎道段,凹岸為深槽,凸岸為邊灘;連線上下兩彎道的直線段稱過渡段,即淺灘段;R為彎道中心線的彎曲半徑,1/R為曲率;彎道段自進口至出口所包含的中心角稱彎道中心角(
)、上下兩過渡段中點間彎道中心線的長度與兩點間直線長度的比值稱彎道的曲折係數;相鄰兩反向彎道外岸線之間的垂直距離稱彎道的擺幅(
);兩相間彎道的彎頂距離稱彎頂距(
)。
彎曲型河道的外形與河流兩岸土質組成密切相關。易沖刷土質的河段彎道可自由發展成蜿蜒形,如中國長江的下荊江河段就是典型的蜿蜒型河段;在抗沖性較強的地區多形成彎曲半徑較大的緩彎;如受局部邊界條件限制,彎道可形成銳彎。

成因

彎曲型河道的成因有多種解釋,通常以河床與河岸的相對可動性來說明,認為在河岸沖刷速度大於邊灘下移速度,且河漫灘有足夠寬度的條件下,才會形成彎曲型河道。河流基本上處於縱向輸沙平衡狀態,河床不發生急劇的沖淤變化,有利於維持彎道的存在;年內流量變幅小,有利於頂沖點的穩定;洪水時水流挾帶的細顆粒泥沙有利於邊灘的淤高等,也是形成彎曲型河道的有利條件。

特性

彎道環流是彎曲型河道的重要水流特徵之一。表層含沙量較小的水流在彎道環流作用下不斷流向凹岸,而底層含沙量大的水流不斷流向凸岸,形成橫向輸沙不平衡。再加上縱向水流對凹岸的頂沖作用,使凹岸沖刷,沖刷下來的泥沙又被底部橫向水流帶向凸岸,從而形成凹岸不斷崩退,凸岸邊灘不斷淤長延伸的演變特徵。
由於彎曲型河道一般都處於輸沙平衡狀態,凸岸淤積主要來自凹岸沖刷,凸岸淤長和凹岸崩退在數量上接近相等,因此,彎道在變形過程中,能維持河床的寬深比基本不變。
彎曲型河道在凹岸崩退和凸岸淤長的過程中,河床的平面變形並不是均勻分布的。由於主流經常靠近彎道凹岸下半部,此處環流強度較大,崩岸嚴重,結果使得彎曲半徑變小,中心角增大,河道加長,整個河道呈現向下游蠕動的趨勢。
在土質易沖地區,隨著彎道發展,河道愈來愈彎曲,最後可能形成很長的河環,由於彎道的起點和終點的直線距離很短,洪水漫灘時,產生很大的比降,容易在彎頸處沖開並擴大為新河,而老河則逐漸淤斷成牛軛湖,這就是自然裁彎。必要時也可進行人工裁彎。
若土質不均勻,使彎道發展受到限制時,會形成曲率較大的銳彎,水流不暢,將可能發生凹岸撇彎和凸岸切灘現象。
曲率適當的彎曲型河道沖淤變化小,河形規則,水流平順,灘槽水深相差不大,在河道整治屮常常以此作為標準。過度彎曲時,崩岸強度大,而且泄水不暢,增加洪水災害,對航運和取水工程也不利,這時就需要進行整治。

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