口岸直水道治理思路和工程布置

口岸直水道是长江南京以下12.5 m深水航道二期工程重点整治河段之一。基于多年实测地形资料对口岸直水道的河床演变趋势等进行了深入分析,形成了口岸直水道12.5 m深水航道治理思路,提出了工程治理方案,并采用非均匀、不平衡输沙平面二维潮流泥沙数学模型对方案效果进行了计算分析。分析计算表明：口岸直水道河势总体稳定;落成洲左汊放宽段存在过渡段浅滩,过渡段浅滩航道条件随水文年过程的不同而存在好坏变化;鳗鱼沙心滩在不同水文年冲淤变化频繁,但受上游来沙大幅减少的影响,冲刷、萎缩是鳗鱼沙沙体变化的主要方向或趋势。该水道航道治理的基本思路应以稳定落成洲头部和鳗鱼沙心滩的守护工程为主,并配合丁、潜坝适当增加浅区的冲刷能力。通过工程措施可以达到12.5 m深水航道治理目标。     

长江下游口岸直水道鳗鱼沙浅滩段河床演变与航道整治思路

鳗鱼沙浅滩位于长江下游口岸直水道下段,属典型的顺直宽浅水下分汊型沙质浅滩。演变分析表明该段的航道条件与鳗鱼沙心滩形态密切相关,当鳗鱼沙高大完整时,航道条件就好;反之,航道条件就差。本段顺直宽浅河床形态决定了该段滩槽不稳定的现象将长期存在,特别是上游来沙量的减少,将导致心滩易冲难淤,碍航问题将更为严峻。在总结河段浅滩碍航特性的基础上提出了保持现有一滩两槽格局、加高加大心滩、调整滩槽水流分布、增加浅区的冲刷能力的整治思路,以期解决口岸直水道鳗鱼沙浅滩段的碍航问题。     

口岸直水道落成洲守护工程对三益桥浅区段水动力条件的影响

根据口岸直水道落成洲守护工程前后实测水文资料,分析口岸直水道上浅区水动力条件和分流比的变化情况。结果表明,落成洲守护工程实施后,三益桥浅区段主流有向河道中心集中的趋势,有利于主汊内深槽的冲刷和航道条件的改善,但右汊内流速仍有所增加、分流比进一步加大,不利于左汊主航道条件的进一步改善。     

长江下游口岸直水道落成洲守护工程平面方案优化

口岸直水道是长江南京以下12.5 m深水航道上延的必经之路,其上段落成洲守护工程的实施将为本水道总体治理方案的实施奠定基础。在综合河段河床演变特点和方案效果的基础上,利用物模、数模、局部概化三维物模试验对工程方案平面布置进行了优化并形成了优化推荐方案。研究表明,优化推荐方案的实施,将有利于维持口岸直水道上段目前相对较为有利的滩槽格局,抑制落成洲洲头和右汊发展的不利变化趋势。工程能够达到本期守护工程目标,局部冲刷较小,与后期方案衔接较好。并且在其基础上实施的12.5 m深水航道治理总体方案对口岸直水道航道条件改善明显。工程平面优化方案合理,可为落成洲守护工程设计提供参考。工程实施2年来的效果分析表明:本工程很好地守护了落成洲洲头,遏制了落成洲多年来冲刷后退的不利趋势。     

淮河入汇对口岸直水道深水航道整治效果影响的数值计算

口岸直水道是长江南京以下12.5 m深水航道二期工程重点整治河段之一,该水道上段为多分汊河型,下段为长顺直型,且上段又处于弯道和淮河入汇,河段内滩槽变化剧烈,航道条件影响因素复杂,其中,淮河大流量入汇是落成洲浅滩形成的重要原因。采用数学模型手段计算分析淮河入汇对口岸直水道深水航道整治效果的影响。计算表明：淮河大流量入汇,使淮河入江口以上三益桥边滩、左汊12.5 m设计航槽内淤积幅度和范围均有所增加,受其影响,落成洲左汊设计航槽内不满足12.5 m等深线的最小宽度较不考虑淮河入汇时有所增加,高港边滩设计航槽内浅区不满足12.5 m水深的航道宽度略有减小,鳗鱼沙右槽下段12.5 m设计航槽内不满足12.5 m水深的航道宽度较无淮河影响时略有增加。     

口岸直水道物理模型试验研究*

通过对长江下游口岸直水道碍航特性及河床演变趋势预测分析,提出该水道航道整治思路,并在模型试验基础上提出航道整治工程推荐方案。推荐方案对改善落成洲左汊浅区段及鳗鱼沙河段左右两槽的航道条件效果较好,但经系列年试验后,三益桥边滩及高港边滩设计航道左边线附近航宽略有不足,需要配合一定的疏浚来达到设计航道尺度。     

长江南京以下12.5 m深水航道治理工程落成洲河段整治效果

长江南京以下12.5 m 深水航道二期工程在落成洲河段采用潜堤、丁坝和护底带等航道整治工程,以防止右汊进一步冲刷发展,增强左汊浅段动力,改善航道条件。为论证落成洲河段整治工程实施后的整治效果,基于实测地形、水文资料,系统对比落成洲河段整治工程实施前后滩槽演变、汊道分流分沙比调整、固滩效果、航道条件改善等。结果表明,工程实施后,落成洲洲头及丁坝掩护区淤积明显,洲头冲刷后退的态势得到有效遏制,左汊分流比增加约4%,丁坝挑流区流速增加0.2 m/s左右,航道水深由10.5 m提升至12.5 m,整治建筑物总体实现整治意图,但须关注三益桥边滩淤长对深水航道的影响。     

长江下游口岸直水道鳗鱼沙浅滩深水航道整治方案初探

鳗鱼沙浅滩位于长江下游口岸直水道,属顺直宽浅水下分汊型沙质浅滩。顺直宽浅的河道属性使鳗鱼沙心滩和 左、右两槽不稳定,年际间滩槽冲淤变化较大,甚至出现滩槽易位的现象,是长江下游深水航道主要的碍航浅滩。基于河 床演变分析和模型试验相结合的方法,分析鳗鱼沙浅滩近期演变特征以及浅滩成因,确立了维持水下分汊的整治思路,提 出江中实施龟背状潜格坝群的整治工程措施,并进行整治工程方案实施前后对比试验,分析研究整治工程方案实施后对航 道条件的改善以及对工程河段河势可能产生的影响。     

长江下游太子矶水道近期航道稳定性分析

针对太子矶水道鹅头型分汊河段航道稳定性问题,依据实测河道地形、水文资料,分析太子矶水道近期演变及航道条件。结果表明:太子矶水道保持左支右主的两汊格局,右汊内东港在枯水期主槽地位明显,但西港有所发展;河段内已实施的炸礁工程仅增加了东港的枯季分流,中洪水期主流走直,凸岸低滩的冲刷切割仍有可能,西港仍有缓慢冲刷发育的空间;在水流分散区内江心心滩变化频繁,影响东港的航道条件。需要关注西港发展和江心心滩冲淤变化以及西港发展对东港进口及中段航道条件的影响。     

长江下游高港边滩演变趋势及其对深水航道的影响

随着长江南京以下12. 5 m深水航道落成洲和鳗鱼沙两个浅滩治理工程的实施,高港浅区段的外部条件发生变化。通过河床演变分析和数值模拟等方法预测10年末高港河段的航道通航条件,分析高港边滩演变趋势及对深水航道通航的影响。研究结果表明:未来扬中河段的河势基本稳定,高港边滩不会大幅度淤涨,也不易冲刷消失;高港边滩段中上段的航道条件能满足深水航道通航条件,高港边滩下段存在轻微碍航情况。     

长江下游东北水道河床演变与6.0 m航道整治思路

针对长江下游东北水道6. 0 m航道存在的碍航问题,依据河道地形和水文资料,分析了东北水道河床演变特点及航道条件,并对该河段航道整治的对策进行了探讨。结果表明:东北水道总体航道条件较好,仅在局部年份在河心出现浅包,导致航道水深和宽度不足;为改善东北水道航道条件,航道整治工程可考虑在已建东北水道航道整治工程基础上,加高下三号洲左缘低滩,稳定过渡段主流流路,并适当缩窄过渡段河槽,集中水流冲刷浅区,也可考虑仅在局部出浅年份采用疏浚措施。     

长江中游戴家洲河段航道整治二期工程方案研究

戴家洲河段为长江中游著名的浅险水道之一,航道走右汊,经过前期不断治理,航道条件逐步改善,但航道尺度仍难达到规划标准。针对戴家洲河段的河床演变特点及碍航特性,建立平面二维水沙数学模型,在计算分析河床演变趋势的基础上,对航道整治二期工程方案进行系统研究,提出推荐方案。数值模拟成果表明,整治方案的实施将有效增加直水道上浅区的流速,有利于汛后冲槽,从而改善该浅区的航道条件。     

长江下游黑沙洲南水道河床演变及碍航特性

依据河道实测水文、地形资料对长江下游黑沙洲水道河床演变和碍航特性进行深入分析,初步提出该河段的航道整治思路。分析表明:大水年尤其是特大洪水年,河床冲淤变化相对较大,南水道过渡段左槽冲刷、右槽中下段淤积现象明显。主要原因是洪水期南水道过渡段漫滩水流增强,左槽分流沿程增加、右槽分流沿程减小,江中心滩束流作用有限,处于缓流区的右槽下段输沙能力不足,汛后冲刷不充分。航道整治的基本思路为稳定相对有利的滩槽格局,拦截漫滩水流、限制左槽的进一步冲刷发展、增强南水道右槽水流的冲刷能力。     

长江中游杨林岩水道整治措施

杨林岩水道作为长江中游典型的顺直分汊河段,多年来航道条件良好。三峡蓄水后,水沙条件发生改变,航道条件呈现不利发展趋势。以物理模型试验为手段,结合理论分析,就该水道水沙运动特性、河床演变规律、治理思路,整治方案等进行研究,为类似河段治理提供参考。研究成果认为,顺直分汊河段江心洲-南阳洲洲头位置及形态的变化直接影响河床演变和航道条件,宜遵循"采用护滩带软体排对洲头实施守护"的治理思路。     

长江口岸直水道鳗鱼沙心滩头部守护工程局部冲刷水槽概化试验研究———I.水槽概化与护滩建筑物模拟设计

为维持长江口岸直水道下段目前较为有利的滩槽格局和较好的航道条件,在口岸直水道的鳗鱼沙心滩头部进行护滩守护工程,需要研究守护工程周边的最大冲刷深度,以确定边缘压石宽度与重点防护部位,给设计提供技术依据。在分析口岸直水道水流运动特性与泥沙组成特点的基础上,进行了概化水槽的模型设计,提出了采用"流带法"确定水槽边界,确定了最强水流动力、每年可能出现的最大流量、经常出现的流量等试验水力条件。对砂肋软体排、混凝土联锁块软体排、D型系混凝土块排,以及抛石压载等护滩建筑物的模拟进行了设计,为护滩带周边局部冲刷变形试验奠定了基础。     

长江中游戴家洲河段戴家洲右缘下段守护工程效果分析

戴家洲河段是长江中游重点碍航河段之一,该河段采取分期治理措施。戴家洲右缘下段守护工程的实施,主要是为巩固一期工程成果,抑制戴家洲右缘下段的冲刷后退,制止直水道平面形态向不利方向发展,为后续工程的实施创造有利条件。分析认为:工程的实施有效稳定了右缘下段岸线,改善了直水道航道条件,达到了预期目标。     

戴家洲水道近期演变及航道维护思路探讨

戴家洲水道是长江干线武汉—安庆段重点碍航水道,河道内圆直两港分流相当,作为主航道的直水道,其滩槽稳定性差,航道条件不稳定,存在多处浅区。近年来,在已建航道整治工程及三峡蓄水的共同作用下,直水道上段浅区航道条件得到改善,但直水道进口及中下段浅区依然存在,随着滩体的冲刷,在2015年出现了较为明显的恶化。鉴于此,在今后的航道维护工作中,建议重点关注戴家洲水道进口及直港中下段两处区域滩体冲刷变形及相应的航道宽度变化,适时采取疏浚等必要措施,必要时开通圆港通航,以保障航道畅通。     

长江南京以下深水航道和畅洲水道整治效果分析

为达成长江口深水航道上延至南京的目标,长江南京以下12.5 m深水航道二期工程和畅洲水道实施航道整治工程,在左汊采用潜堤的结构形式,减小左汊分流比,改善右汊航道水深条件。本文根据和畅洲水道航道整治工程实施后的实测数据,与设计阶段数物模预测结果进行对比分析,综合分析工程前后在滩槽变化、河床容积、流场变化、分流分沙变化等方面的实现情况。结果表明:工程实施以后,左汊潜堤上游侧主要呈淤积状态,潜堤下游侧呈冲刷状态。右汊分流比大幅提高,河槽大面积刷深,航道维护量非常小。工程达到了预期的航道整治目标,工程治理方案合理,航道整治效果显著,可为长江中下游潮汐分汊河段航道整治提供参考。     

长江下游口岸直水道鳗鱼沙心滩头部护滩带工程结构细部处理

鳗鱼沙心滩头部守护工程采用护滩结构,在受径流和潮汐双重影响条件下的应用尚属首次。为保证鳗鱼沙心滩守护工程的质量和整治效果,并保持整治工程结构的稳定性,在分析长江下游口岸直水道鳗鱼沙心滩段水流特性的基础上,根据局部水槽模型成果,对鳗鱼沙心滩头部守护工程护滩带结构进行了细部处理,在保证工程结构稳定的基础上,减少了水毁损失,降低了工程维护成本,节约了工程量,也为相关工程的设计与建设提供参考。     

三峡水库蓄水运用后枝江水道河床演变特征分析

三峡水利枢纽工程蓄水运用后,下游河段均发生再造床过程,河床冲淤调整相对剧烈。基于枝江水道三峡水库蓄水后2003~2015年原型观测资料,分析蓄水后该水道河床的冲淤及航道条件变化情况。结果表明:该水道在三峡蓄水后总体处于冲刷态势,尤以河槽冲刷明显,局部区域有所淤积,洲滩受守护工程作用略有淤积,枝江上浅区水深不足问题逐年恶化,进而影响主航道条件,同时极有可能加剧上游芦家河水道坡陡流急问题。在此基础上,对本水道河床演变趋势进行预测,一方面目前尚可的航道条件在自然作用下存在恶化的可能,另一方面枝江上浅区将成为本水道提高航道尺度的关键部位。本文可为本水道航道尺度的进一步提高提供治理思路和工程设计依据。