黃河源彎曲河流的河段尺度橫向沖淤特征研究

文 杰，李志威，陳 幫，胡旭躍

(1. 長沙理工大學(xué) 水利與環(huán)境工程學(xué)院，湖南 長沙 410114； 2. 武漢大學(xué) 水資源與水電工程科學(xué)國家重點實驗室，湖北 武漢 430072)

黃河源廣泛分布草甸-泥炭型彎曲河流，懸臂式崩岸是主要的崩岸形式，針對彎曲河流演變，國內(nèi)外學(xué)者已在崩岸機(jī)理、平面形態(tài)、橫向遷移與泥沙輸移等方面取得豐碩成果[1-8]。但是，關(guān)于彎曲河流凹岸侵蝕與凸岸淤積的物質(zhì)平衡關(guān)系，以及在連續(xù)時間尺度下彎道橫向沖淤規(guī)律的認(rèn)識尚不深入，仍是一個值得研究的問題。

彎曲河流橫向遷移是凹岸侵蝕與凸岸淤積協(xié)同作用的結(jié)果，是彎曲河流周期性演變的階段性現(xiàn)象[1-3,9-12]。對彎曲河流進(jìn)行長期觀測發(fā)現(xiàn)，相同河段河道寬度在多年尺度上基本保持穩(wěn)定，即凹岸-凸岸沖淤達(dá)到動態(tài)平衡[12-14]。但是，在年內(nèi)和年際尺度下，同一個彎道凹岸侵蝕的泥沙量與凸岸邊灘淤積的泥沙量是不平衡的，而且相同河段泥沙虧損量具有不均勻性，不同河段具有差異性[15-18]。這間接反映了河岸侵蝕對河道輸沙貢獻(xiàn)率的差異性。以上認(rèn)識使得學(xué)者們逐漸放棄使用河道中心線描述彎道的形態(tài)動力學(xué)演變[16-19]，開始側(cè)重于凹岸崩塌或凸岸邊灘推擠協(xié)同作用對彎道遷移與演變影響的研究[20-21]。國內(nèi)目前關(guān)于崩岸的研究主要基于野外觀測、室內(nèi)試驗和數(shù)值模型等手段[1-8]。前人在室內(nèi)水槽試驗及野外觀測中發(fā)現(xiàn)，凹岸崩塌塊對坡腳的保護(hù)會抑制崩岸發(fā)生并影響泥沙輸移[1,3]，水流結(jié)構(gòu)[22]與邊界組成對彎道沖淤的影響也不容忽視?！?br>