平原河流按其河床型式及演變過(guò)程,按平面型式不同,可分為三種不同類(lèi)型,即鴕艇性河段(亦稱(chēng)彎曲性河段)、微曲性河段、游蕩性河段。其演變基本原理歸結為輸沙不平衡:當上游來(lái)沙量大于本河段水流夾沙能力時(shí),就會(huì )產(chǎn)生淤積使河床升高;
反之就會(huì )產(chǎn)生沖刷使河床下降;河床的縱向變形是由于縱向輸沙不平衡所引起的,河床的橫向變形是由于橫向輸沙不平衡所引起的,河床的局部變形是由于局部輸沙不平衡所引起的。對于河道演變來(lái)說(shuō),輸沙不平衡所引起的河床變形是絕對的,而輸沙平衡使河床處于不變形的狀態(tài)則是相對的。
險工是指經(jīng)常受大溜沖擊的堤段和歷史上多次發(fā)生險情的堤段。通過(guò)對廣西省幾大河流的平原河段險工調查,將險工分為彎段險工、直段險工、裁彎段險工和大堤險工c 險工的成因較為復雜.與河段的河床演變、堤基、筑堤材料等息息相關(guān)。
河道的險工成因大致有以下幾個(gè)方面:①彎道環(huán)流;②河水、潮水雙向水流影響:③裁彎后下游河道受影響;④連續超標洪水;⑤土質(zhì)抗沖能力低;⑥水位驟降;⑦地下水的沖刷;⑧險工處理得不及時(shí)。彎道水流的動(dòng)力特征,決定泥沙運動(dòng)的性質(zhì),從而決定彎曲河流的演變特性。
彎道水流不同丁直線(xiàn)水流.主要在于水流做曲線(xiàn)運動(dòng)時(shí),會(huì )產(chǎn)生一定的向心力,這樣水面要產(chǎn)生橫比降,從而造成橫斷面上的環(huán)流,它與縱向水流結合在一起,成為螺旋流,對縱向水流也產(chǎn)生明顯的影響。對于任何一個(gè)具體河段,影響長(cháng)絲土工布其河床演變和險工形成的主要因素可歸結為三項;一是河段進(jìn)口的水沙條件,包括來(lái)水量、來(lái)沙量及其組成比例;二是河段出口的水位流量關(guān)系,反映下游侵蝕基點(diǎn)的影響;三是河段所在河谷的地質(zhì)地貌條件,包括河谷寬度、比降、河沒(méi)灘組成等。其中:第一、第二因素決定河段進(jìn)出口邊界條件;第三因素決定河身的周界條件;三者結合在一起,決定該河段的演變過(guò)程o
河流泥沙是江河演變的根本因素,彎道水流及泥沙運動(dòng)特性是江河險工險段形成的動(dòng)力機制,河岸土質(zhì)天然的不均一性是險工形成和發(fā)展的內因,不同量級水流長(cháng)期反復的沖刷作用是險工形成和發(fā)展的外因,人類(lèi)活動(dòng)的人為因素影響和改變著(zhù)河流的演變及發(fā)展。
長(cháng)絲
土工布險工險段是河流,尤其是平原游蕩型河道演變發(fā)展的必然結果,險工險段的發(fā)展又強烈地影響著(zhù)河流的演變和發(fā)展。這從巴拿馬運河、京杭大運河干百年變化不大,都江堰歷經(jīng)千年防洪灌溉效益依舊,人工修建的紅旗渠等大型滔溉引水或排水渠道很少發(fā)生大的演變以及山區型河流或平原型河流的山區段也很少變化,地上懸河黃河建國后雖歷經(jīng)幾次大水而未發(fā)生決口改道的實(shí)例與平原型河道由于土質(zhì)琉松、不均一演變劇烈現象的對比分析,使人更容易理解河道險工形成和發(fā)展的機理。