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多波束测深系统在河床冲淤变化分析中的应用
作者:网站采编关键词:
摘要：0 项目背景 近年来，由于长江录安洲段河床土质抗冲性较差，且上游汇流段长江主流顶冲后深槽不断右移，导致录安洲洲头及左缘河床受冲刷加剧，江岸滩地坍塌现象时有发生，危及录
0 项目背景
近年来，由于长江录安洲段河床土质抗冲性较差，且上游汇流段长江主流顶冲后深槽不断右移，导致录安洲洲头及左缘河床受冲刷加剧，江岸滩地坍塌现象时有发生，危及录安洲防洪大堤安全。由于受上游河势变化影响，长江录安洲夹江日趋发展，进口、过水面积和分流量不断加大，夹江左右侧河床冲刷，严重影响长江防洪安全。根据水利部和江苏省政府的有关部署，自2013年起，每年3月～5月、10月～12月两次对长江录安洲段开展1∶2000比例尺重点岸段水下地形监测工作。
1 河段概况
项目测区位于长江扬中河段尾段，属典型弯曲分汊河段，河段中有太平洲、孢子洲、录安洲交错顺列。太平洲左汊为主汊，多年来分流比基本维持在90%左右；右汊为支汊，河道窄浅而弯曲，河势相对较为稳定；太平洲右汊夹江水流在出口处被孢子洲分为两汊，左侧水流与太平洲左汊出流汇合后，被录安洲分为长江主流和夹江。长江扬中河段河势概况见图1。
图1 长江扬中河段河势示意图
录安洲长约6 km，宽约1.3 km，大江主流沿孢子洲左缘下行，冲刷录安洲洲头及其左缘，近年受上游局部河势变化的影响，录安洲夹江口门发展、过水面积和分流量加大，造成录安洲夹江两侧部分河床冲刷。录安洲夹江影像图见图2。
图2 录安洲夹江影像图
2 测量作业概况
测量区域为：西至录安洲洲头、东至澡港河口夹江水下区域，澡港河口-老桃花港口滩地外侧主汊岸线外围700 m～1400 m水下区域以及录安洲大江侧岸线外围390 m～800 m水下区域。夹江区域长为6.20 km，录安洲大外江侧长为6.38 km，澡港河口至桃花港口滩地外侧主汊岸线长为1.96km，合计作业面积为8.3 km2。
2.1 技术规格与控制测量
本次测量平面坐标系统采用1954年北京坐标系，高斯正形投影3°分带，中央子午线经度120°，采用1985国家高程基准。水下地形图成图比例尺为1∶2000，采用自由分幅方式，基本等高距为1.0 m。测区附近有4个E级GPS点，精度与密度满足要求，作为GPS1+1RTK转换参数计算依据。测区上下游设有魏村水文站和澡港水文站，测区水位资料可直接使用。
2.2 水深测量
利用多波束测深系统进行水下全覆盖扫测，部分水深＜5 m区域采用单波束测深仪补充测量，利用实时载波相位差分技术进行GPS RTK导航定位。施测时，架设基准站，在测船架设流动站。计算基准站到卫星的距离改正数并发送至流动站，在GPS观测同时修正实时坐标。内业部分将GPS数据和测深数据导入EIVA导航采集软件，绘制相关成果图[1]。
3 测量成果
3.1 河势整体变化情况
根据2013年～2018年汛后6次水下测量成果数据，对相邻两次监测重合区域制作了长江录安洲段区域冲淤色块图及冲淤统计表，冲淤色块图见图3，冲淤统计表见表1。
图3 长江录安洲段区域相邻两次测量冲淤色块对比图(2013年～2018)
表1 2013年～2018年冲淤统计表期间 淤积量（万m3）冲刷量（万m3）变化量（万m3） 冲淤情况2013年～2014年 145.86 19.68 126.18 淤积2014年～2015年 28.27 115.2 -86.93 冲刷2015年～2016年 55.69 54.57 1.12 淤积2016年～2017年 68.46 20.24 48.22 淤积2017年～2018年 58.92 37.35 21.57 淤积
分析可知，录安洲夹江近岸河床2013年～2014年间以淤积为主，2014年～2015年间以冲刷为主，2015年～2016年间冲淤平衡，2016年～2017年间以淤积为主，2017年～2018年间以淤积为主，但淤积量较前一年度减少了一半多，近三年冲淤变化呈淤大于冲的态势。
3.2 岸线变化情况
根据测量结果，绘制录安洲夹江等高线变化图见图4。
图4 录安洲夹江等高线变化图
3.2.1 录安洲汊0+100月～主0+000洲头
顶冲区域西侧受冲刷，北侧存在淤积。0 m线：2013年～2016年洲头左侧外扩约3 m，2016年～2017年略有外扩，2017年～2018年内移约2 m；-5 m线：洲头顶端2013年～2016年内移约1 m，2016年～2017年内移约2 m，2017年～2018线外扩约2 m；-10 m线：2013年～2016年岸线略有内移，累计不足1 m，2016年～2017年内移约 2 m，2017年～2018年外扩约2 m；-15 m线变化与-10 m线基本一致，主要集中于洲头附近。洲头右侧深槽整体冲淤交替、变化幅度不大；洲头左缘水下沙洲逐年发展，由2013年2890 m2发展到2018年的6513 m2。
3.2.2 录安洲主0+100～主0+300
区域岸线存在淤积。0 m线变化：2013年～2016年外扩约10 m，2016年～2017年内缩约8 m，2017年～2018年外扩约10 m，呈冲淤交替变化；-5 m线：2013年、2016年和2017年变化不明显，2017年～2018年外扩约2 m；-10 m线的情况与-5 m线类似，前三期无明显变化，2017年～2018年外扩约2 m；-15 m线近三年变化不明显。
文章来源：《长江丛刊》 网址: http://www.cjckzzs.cn/qikandaodu/2020/1222/510.html
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