分汊河道分流比估算方法

童朝鋒,嚴以新,孟艷秋,岳亮亮

(1.河海大學水文水資源與水利工程科學國家重點實驗室,江蘇南京 210098;

2.河海大學港口海岸與近海工程學院,江蘇南京 210098)

分汊河道在沖積河道中是一種常見的河流平面形態[1-2],分流比是分汊河道的一個重要參數,其大小和變化將決定分汊河道各支汊的興衰,影響航道變遷、防洪布局等[3-5]。長期以來,對于有分汊段的河道整治工程,人們往往特別關注各支汊的分流比變化,希望河道改變以后分汊河道的分流比按設計的方向發展。例如長江口深水航道工程整治以后,要確保南支北槽的分流比不至于大幅度縮小,防止建堤工程實施后北槽萎縮[6]。同樣的問題也出現在珠江河網中,珠江八大口門整治的分流比要求便是要增大南北向河道的分流比,減小東西向河道的分流比,以利于排洪,因此預測和控制分流比是工程中需要考慮的重要因素[7-8]。

預測分流比可以采用數學模型等方法進行精確計算,但這需要詳細的水文地形資料,并進行復雜的計算,所需要的周期較長[6]。嚴以新等[9-12]、葛亮等[13]曾利用最小能耗原理建立分流比與分流角的關系式,為分流比的估算提供了較好的方法,但需要進行迭代試算,計算較復雜;文獻[14]利用分汊河道各支汊分流和匯流點之間的水位差相等計算分流比,可稱為等水位法,推導過程較為嚴謹,其缺陷是只適用于閉合的分汊系統,不適用于無匯流點或者匯流復雜的河網。

針對上述情況,筆者提出了2種估算分汊河道分流比的方法,即等含沙量法和動量平衡法。……