利用边滩漂石调沙的支流强来沙条件下干支交汇淤积段高水位致灾防治方法技术

本发明专利技术提供了一种利用边滩漂石调沙的支流强来沙条件下干支交汇淤积段高水位致灾防治方法，包括以下步骤：(1)选定需要进行边滩漂石调沙的干支交汇处的干流河段作为目标河段，目标河段为陡缓衔接河段，陡缓衔接河段的上游河段的沟床比降大于下游河段的沟床比降，干支流交汇处的支流的沟床比降大于陡缓衔接河段的上游河段的沟床比降；(2)勘测目标河段在干支流交汇处的泥沙淤积体的位置；(3)在目标河段的上游河段的左岸边滩和右岸边滩上交错布置漂石，最上游的漂石位于干支流交汇口以及和目标河段的干支流交汇处的泥沙淤积体的上游。该方法可提高山区河流干支流交汇淤积段在支流强来沙条件下的泄洪能力。

High Water Level Disaster Prevention and Control Method in the Sediment Section of Dry-branch Intersection under the Conditions of Strength of Tributary Floating Stone in the Border Beach

The invention provides a method for preventing and controlling disasters caused by high water level in the siltation section at the intersection of main and branch rivers under the condition of strong sediment inflow from the tributaries of driftstone sediment regulation on the side beach, which includes the following steps: (1) selecting the main river section at the intersection of main and branch rivers requiring driftstone sediment regulation on the side beach as the target River section, the target river section is a steeply and gently connected River section, and the ratio drop of the upper reaches of the steeply and gently connected river section is greater The riverbed gradient of the tributaries at the confluence of the main and tributaries is larger than that of the upstream reaches of the steep and gentle River sections; (2) to survey the location of the sediment deposits at the confluence of the main and tributaries; (3) to arrange driftstones alternately on the left and right shores of the upstream reaches of the target River sections, and the driftstones at the confluence of the main and tributaries of the upstream reaches and at the intersection of the main and tributaries of the target River sections. Upstream of the silt deposit at the confluence. This method can improve the discharge capacity of the siltation section of the main and tributaries of mountain rivers under the condition of strong sediment inflow from the tributaries.

【技术实现步骤摘要】
利用边滩漂石调沙的支流强来沙条件下干支交汇淤积段高水位致灾防治方法
本专利技术属于山区河流淤积河段防灾减灾领域，涉及利用边滩漂石调沙的支流强来沙条件下干支交汇淤积段高水位致灾防治方法。
技术介绍
近年来，中国西南山区河流沟床聚集了大量的松散堆积物质，在降雨等因素的影响下，大量的松散堆积物质常以崩塌、滑坡、泥石流等形式进入支沟，改变了干流河道的泥沙补给条件。干支河流受不同河段输沙能力的影响，导致局部河段发生淤积，降低了河流的泄洪输沙能力。山区河流河谷狭窄，泥沙淤积会造成河床抬高，水位急剧增加，严重威胁两岸防洪安全。以岷江支流龙溪河为例，在2010年8月13日，受强降雨过程影响，大量泥沙由麻柳沟汇入干流河道，致使龙池镇河段抬高3～8m，水位激增，龙池镇遭到严重破坏。若能有效缓解山区河流淤积河段泥沙淤积，进而避免因泥沙淤积造成的水位抬高致灾，对提高山区河流的防洪能力具有重要意义。但是，针对山区河流淤积河段在汛期支流强沙量条件下造成的干支流交汇段淤堵引起的水位抬高致灾，目前尚未见经济有效的减灾措施的报道。因此，若能开发出能有效减小淤积河段的来沙量与来沙强度，调节河床淤积范围，降低山区河流的洪灾水位的防洪减灾方法，对于提高山区河流的泄洪能力和山区河流两岸的防洪能力将产生重要积极的意义。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有技术的不足，提供利用边滩漂石调沙的支流强来沙条件下干支交汇淤积段高水位致灾防治方法，以提高山区河流干支流交汇淤积段在支流强来沙条件下的泄洪能力，为山区河流淤积河段的防灾减灾提供新的思路。本专利技术提供的利用边滩漂石调沙的支流强来沙条件下干支交汇淤积段高水位致灾防治方法，包括以下步骤：(1)选定需要进行边滩漂石调沙的干支交汇处的干流河段作为目标河段，目标河段为陡缓衔接河段，陡缓衔接河段的上游河段的沟床比降大于下游河段的沟床比降，干支流交汇处的支流的沟床比降大于陡缓衔接河段的上游河段的沟床比降；(2)勘测目标河段在干支流交汇处的泥沙淤积体的位置；(3)在目标河段的上游河段的左岸边滩和右岸边滩上交错布置漂石，将布置在最上游的漂石记作第一漂石，除第一漂石之外，将布置在左岸边滩的漂石记作第二漂石，将布置在右岸边滩的漂石记作第三漂石，第一漂石位于干支流交汇口以及目标河段的干支流交汇处的泥沙淤积体的上游。上述利用边滩漂石调沙的支流强来沙条件下干支交汇淤积段高水位致灾防治方法的技术方案中，任意一个第二漂石和与该第二漂石相邻的两个第三漂石之间的距离均为该第二漂石所处位置河宽的1.5～3倍。上述利用边滩漂石调沙的支流强来沙条件下干支交汇淤积段高水位致灾防治方法的技术方案中，第一漂石的尺寸优选为第一漂石所处位置河宽的15％～30％，第二漂石的尺寸优选为各第二漂石所处位置河宽的15％～30％，第三漂石的尺寸优选为各第二漂石所处位置河宽的15％～30％。漂石的选择应避免采用形态扁平的漂石，漂石的尺寸是指漂石上相隔最远的两点之间的距离。上述利用边滩漂石调沙的支流强来沙条件下干支交汇淤积段高水位致灾防治方法的技术方案中，在目标河段的上游河段布置的漂石至少为4个。上述利用边滩漂石调沙的支流强来沙条件下干支交汇淤积段高水位致灾防治方法的技术方案的步骤(2)中所述目标河段在干支流交汇处的泥沙淤积体，是指在布置漂石之前本来就存在于干支流交汇区的泥沙淤积体。上述利用边滩漂石调沙的支流强来沙条件下干支交汇淤积段高水位致灾防治方法的技术方案中，第一漂石位于干支流交汇口以及目标河段的干支流交汇处的泥沙淤积体的上游，第二漂石和第三漂石均位于目标河段的干支流交汇处的泥沙淤积体的下游。优选地，第一漂石位于目标河段的干支流交汇处的泥沙淤积体最上游的边缘处。在实际应用中，漂石的选择和布置应尽量遵循天然河道的实际情况，在作为目标河段的天然河道的左岸或右岸边滩中已经存在漂石的情况下，应尽可能地利用已有漂石，在已有漂石的基础上增加新的漂石来达到上述布置距离的要求，对于漂石尺寸选择而言，主要原则就是从就近区域选择尺寸复合要求的漂石。在作为目标河段的天然河道不存在漂石的情况下，从就近区域选择尺寸复合要求的漂石按照上述布置距离的要求进行布置即可。与现有技术相比，本专利技术的技术方案产生了以下有益的技术效果：1.本专利技术提供了利用边滩漂石调沙的支流强来沙条件下干支交汇淤积段高水位致灾防治方法，该方法通过在干支流交汇区的干流的左岸边滩和右岸边滩中布置漂石来调节泥沙向干流下游的输移过程，具体表现在：通过边滩漂石来延长干流下游河道的来沙时间、降低泥沙补给强度，通过边滩漂石来降低下游河道的来沙量，通过边滩漂石来改变干流中的泥沙的输移路径，使泥沙在向下游运动过程中主要从干流河道中心通过，以防止泥沙在河道干流两岸的淤堵。通过发挥边滩漂石上述的一种或多种作用，减少泥沙在干流河道下游落淤，进而避免因泥沙在干流河道、特别是在干流河道沟床比降更低的下游河段淤落并迅速溯源发展造成下游局部河段水位快速增加，起到对淤积河段的防洪减灾效果。2.本专利技术的方法利用天然漂石来调节泥沙输移，起到对干支流交汇淤积河段的高水位致灾的防治作用，天然漂石在西南山区河流中广泛分布，取材方便，有利于降低防洪成本。3.通过本专利技术的方法可以使干流下游河道的来沙强度或/和沙量与有效度降低，进而使泥沙淤积范围得到有效控制，并降低河道水位，可以有效提高干流河道两岸的防洪能力。附图说明图1是验证CFD-DEM耦合模型的适用性与准确性的数值模拟结果与理论公式计算结果对比图。图2是实施例和对比例中构建的模型的示意图。图3是实施例和对比例中采用的泥沙的粒径分布图。图4是对比例1在支流来沙量为2kg、计算流量为1.6L/s的条件下，不同时刻干支流交汇处的堆积体的冲淤变化情况，其中，(A)、(B)、(C)、(D)图分别代表第10s、15s、20s和25s时泥沙在干流和支流中的流速分布以及泥沙的速度分布情况。图5是对比例1。在支流来沙量为2kg、计算流量为1.6L/s的条件下，不同时刻泥沙向河道下游的运动情况，其中，(A)、(B)、(C)图分别代表第4s、8s和12s在干流和支流中的运动速度和位置分布情况。图6是实施例1的两种漂石布置方式的示意图。图7是实施例1在支流来沙来量为2kg的条件下，采用第一种漂石布置方式时不同时刻泥沙向河道下游的运动情况，其中，(A)、(B)、(C)图分别代表第4s、8s和12s在干流和支流中的运动速度和位置分布情况。图8是在支流来沙量为1kg、计算流量为1.6L/s的条件下，未设置漂石和采用第一种漂石布置方式时通过平距3.5m和5m典型断面的泥沙质量随时间的变化曲线。图9是在支流来沙量为1.5kg、计算流量为1.6L/s的条件下，未设置漂石和采用第一种漂石布置方式时通过平距3.5m和5m典型断面的泥沙质量随时间的变化曲线。图10是在支流来沙量为2kg、计算流量为1.6L/s的条件下，未设置漂石和采用第一种漂石布置方式时通过平距3.5m和5m典型断面的泥沙质量随时间的变化曲线。图11是在支流来沙量为2kg、计算流量为2.1L/s的条件下，未设置漂石和采用第一种漂石布置方式时通过平距3.5m和5m典型断面的泥沙质量随时间的变化曲线。图12是在支流来沙量为1kg、计算流量为1.6L/s的条件下，未设置漂石和采用本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.利用边滩漂石调沙的支流强来沙条件下干支交汇淤积段高水位致灾防治方法，其特征在于包括以下步骤：(1)选定需要进行边滩漂石调沙的干支交汇处的干流河段作为目标河段，目标河段为陡缓衔接河段，陡缓衔接河段的上游河段的沟床比降大于下游河段的沟床比降，干支流交汇处的支流的沟床比降大于陡缓衔接河段的上游河段的沟床比降；(2)勘测目标河段在干支流交汇处的泥沙淤积体的位置；(3)在目标河段的上游河段的左岸边滩和右岸边滩上交错布置漂石，将布置在最上游的漂石记作第一漂石，除第一漂石之外，将布置在左岸边滩的漂石记作第二漂石，将布置在右岸边滩的漂石记作第三漂石，第一漂石位于干支流交汇口以及和目标河段的干支流交汇处的泥沙淤积体的上游。

【技术特征摘要】
1.利用边滩漂石调沙的支流强来沙条件下干支交汇淤积段高水位致灾防治方法，其特征在于包括以下步骤：(1)选定需要进行边滩漂石调沙的干支交汇处的干流河段作为目标河段，目标河段为陡缓衔接河段，陡缓衔接河段的上游河段的沟床比降大于下游河段的沟床比降，干支流交汇处的支流的沟床比降大于陡缓衔接河段的上游河段的沟床比降；(2)勘测目标河段在干支流交汇处的泥沙淤积体的位置；(3)在目标河段的上游河段的左岸边滩和右岸边滩上交错布置漂石，将布置在最上游的漂石记作第一漂石，除第一漂石之外，将布置在左岸边滩的漂石记作第二漂石，将布置在右岸边滩的漂石记作第三漂石，第一漂石位于干支流交汇口以及和目标河段的干支流交汇处的泥沙淤积体的上游。2.根据权利要求1所述利用边滩漂石调沙的支流强来沙条件下干支交汇淤积段高水位致灾防治方法，其特征在于，任意一个第二漂石和与该第二漂石相邻的两个第三漂石之间的距离均为该第二漂石所处位置河宽的1.5～3倍。3.根据权利要求2所述利...

【专利技术属性】
技术研发人员：王协康，雷明，许泽星，刘兴年，
申请(专利权)人：四川大学，
类型：发明
国别省市：四川,51