码头桩群对八卦洲汊道分流比的影响研究*

长江南京八卦洲是典型的鹅头型分汊河道,左汊为支汊,右汊为主汊。近年来,由于洲头冲淤及河流岸线开发利用程度提高等影响,河岸码头兴建数量增大,左汊分流比不断减小,其分流比的减小与码头桩群的阻力影响密切相关。本文利用平面二维水流数学模型计算研究了码头桩群对分流比的累积影响,结果表明:随着码头的不断兴建,汊道的水流阻力增大,左汊分流比减小明显。     

长江下游安庆水道支汊控制方案及效果分析

长江下游安庆水道中汊发展影响到河势及左汊主航道条件的稳定,为此实施了航道整治工程以对安庆中汊进行控制。依据工程前后多年的实测水文、地形资料,并采用河工模型试验研究手段,分析中汊形成及快速发展的原因,并对支汊控制方案进行试验研究,进而提出推荐方案。工程实施以来的效果分析表明,采用护底工程进行支汊控制可以起到有效控制汊道分流、改善航道条件的目的。     

黔江师姑滩整治效果分析

黔江师姑滩为多汊型石质急流滩，素有黔江“滩王”之称。在总结以往整治经验教训的基础上，通过模型试验对分汊型急流滩的水力特性进行了分析研究，并提出通航支汊整治、非通航支汊扩大分流的整治原则和相应的工程措施。竣工验收表明，整治完全达到预期效果。     

长江上游水井湾航道整治数值模拟*

水井湾滩段是长江上游弯道分汊河道,具有急、浅、险等多种碍航特性。洪中枯流量的差异引起主支汊分流比与分沙比的变化,河床不稳定。采用数值模拟方法,结合丁顺坝平面初步布置方案,研究丁顺坝坝头不同偏角布置下水井湾航道的通航水流条件及汊道分流比变化规律,对比分析各布置方案的计算结果得到平面布置最优方案。研究表明：通航水流条件与丁顺坝坝头偏角不成正向变动关系,坝头偏角存在合适区间;分汊主河道分流比与流量成反向变动关系,坝头偏角对河道分流比影响较小。研究结果可为同类型河流航道整治方案提供理论依据。     

基于分流特征的汊道分类及其在东流水道航道治理中的应用研究

汊道分流比的变化特征对分汊河道的演变有着重要影响。文章以东流水道为例,基于汊道分流特征理论,研究不同时间段航道条件的好坏与分流比变化特征之间的关系,并就其在航道整治工程中的应用进行了初步探讨。结果表明:老虎滩北槽为枯水倾向汊道时,航道条件最好;对于洪水倾向汊道,若分流比随流量变化的斜率相对较小,航道条件相对较好,反之,若斜率相对较大,航道条件相对较差;对最新一期整治工程的方案研究显示,整治工程实施后,分流比随流量变化的斜率将会减小,由此可以预期航道条件将会得到一定程度的改善。     

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。     

三峡水库运行后长江中下游分汊河段航道治理

三峡水库蓄水运行后,长江中下游分汊河段出现冲淤不平衡,汊道分流关系显著调整,从而导致航道浅滩碍航特性存在差异。在长江中下游分汊河段河床演变、浅滩碍航特性等研究基础上,探讨分汊河段航道治理思路,主要结论为：1)分汊河道浅滩段以冲刷为主,逐渐显现洲滩冲刷萎缩、滩槽形态不利调整等特征;2)分汊段的洪水主流汊道分流比减小,顺直分汊与弯曲分汊的洪水分流比下降幅度小于中枯水时期,而鹅头形分汊河型洪水分流比降幅大于中枯水;3)三峡水库蓄水后通航主汊道对分流的控制力度减弱,进口处出现交错或散乱的不良浅滩形态,航道条件趋于恶化而浅滩出浅碍航;4)分汊河段治理可采取分步控制,实施洲滩控导、边心滩塑造或支汊调控技术等整治措施,达到维持或提高航道尺度的目的。     

多个大型采砂工程对长江下游局部河段水流条件的影响*

近年来，常在长江下游同一河段同时进行多个大型采砂工程。相对单个采砂工程，其对河道水流条件的影响更为复杂。采用平面二维水流数学模型研究了工程河段不同采砂方案下水位、流速及汊道分流比等的变化规律，并对多个采砂工程同时实施后的叠加效应进行探讨。结果表明：1）单一采砂工程对潮位和流速的影响主要局限于采砂区附近，多个采砂工程同时实施反而削减了单个工程导致的潮位及流速变幅。2）单个工程实施后，落潮分流比变化大于涨潮分流比变化，多个工程的实施对河段分流格局的叠加效应较小。3）此外，通州沙西水道采砂区工程由于位于支汊入口段，其对水流条件的影响最为明显。     

丁坝绕流研究的现状及进展

<正> 早在五十年代初期,国外已开始对丁坝绕流问题进行试验和理论研究。然而由于丁坝绕流系三维流动,至七十年代仍未能从理论上或实验上得到确定坝后回流尺寸的关系式。因此在解决治河工程中的丁坝问题时,常常借助于模型试验。近十年来,丁坝绕流研究取得了较大进展,这些进展主要表现在对坝后回流域长度、宽度的认识,对丁坝绕流机理的探讨,对丁坝上、下游平面流场的理论探讨,丁坝局部水头损失,丁坝作用下河床演变规律,丁坝绕流的数值模拟。本文综述了丁坝绕流的研究成果,指出了尚有待改进之处及近期应着重开展的工作。     

温州七都大桥（北汊桥）对瓯江河口水动力的影响

通过定床模型试验,比较温州七都大桥建桥前后瓯江口水位、流速、流向、汊道分流比等水动力因素的变化,对大桥建成后附近水域流态的变化及防洪、通航条件等的影响进行分析和预测.试验结果表明,大桥建成后对瓯江口的防洪排涝不会产生明显影响,不会改变七都南北汊道的性质,对港区航道影响较小.     

顺坝坝头偏角及坝长布置对汊道分流比的影响

针对黑沙洲水道弯曲、分汊、多汊等特点,结合初拟的顺坝平面布置方案,利用二维数模分别计算在不同顺坝坝长及坝头偏角布置条件下黑沙洲水道各汊道分流比,通过分析不同布置条件下各汊道分流比的计算结果,总结汊道分流比变化的规律并得到平面优化布置方案。黑沙洲水道由南、中、北3个水道组成,其中南水道右槽为通航主航道,南水道右槽分流比的提高作为本工程航道整治成功的关键点之一,通过计算分析提出的坝长及坝头偏角布置可为整治平面布置方案的优化提供理论依据。     

小溪滩枢纽下游导流堤布置及形式优化

针对小溪滩电站建成后枢纽调度、人工采砂等因素引起枢纽下游河道水沙特征、河道水位和流量发生改变的问题,结合引航道导流堤工程布置,进行变化地形条件下的枢纽下游通航水流条件分析与复核研究。采用数值模拟的方法,建立枢纽下游二维水动力数值模拟模型,对导流堤布置形式、尺寸参数等进行优化,通过多方案数值计算和成果对比分析,提出枢纽下游引航道导流堤建议布置方案,既满足变化地形条件下的通航水流条件要求,又降低了原设计方案对河道行洪能力的影响。     

长沙枢纽船闸下游口门区出口支流入汇段通航条件研究

长沙枢纽船闸下游引航道口门区连接段处于支流沩水入汇口。对于有支流汇入的连接段航道,其水流条件的优劣除与枢纽河段的平面形态、枢纽平面布置关系密切外,支流汇入角和汇入比往往起到控制作用。试验研究表明:保障支流入汇连接段通航安全,可采取筑堤导流和疏浚引流低水整治措施;在中、洪水期,通过加高河口导流堤高程的工程措施调整支流水流入汇角已经不经济,采取调整连接段船舶进出闸航行线路的非工程措施,可有效解决干、支不利遭遇下船舶安全会遇的问题。     

船闸引航道口门区通航水流条件改善措施

为解决水利水电枢纽及渠化工程中船闸引航道口门区的通航水流条件 ,各国学者同仁研究了多种改善措施 ,它们是堤头型式、堤身开孔、丁坝、潜坝、导航堤长短、及泄水闸导流方式等     

S形弯曲河段低水头闸坝枢纽口门区通航水流条件研究*

以老口枢纽为例,分析S形弯曲河段上低水头闸坝枢纽引航道上、下游口门区水流特点,通过整体物理模型试验及自航船模验证试验,提出改善水流条件的具体措施。研究结果表明：通过修改上下引航道隔墙形式、局部地形开挖、岸坡回填、增设潜丁坝,以及调整凸岸岸线等措施,调整了引航道中心线位置并缩小引航道中心线与河道主流流向交角,减弱及消除了上下游引航道及口门区存在的回流、挑流及隔墙堤头的绕流等不利流态,有效改善了老口枢纽的通航水流条件,为S形弯曲河段低水头闸坝枢纽设计提供参考。     

和畅洲汊道深水航道整治右汊水动力改善措施分析

在分析长江下游镇扬河段和畅洲水道水沙特性和目前航道条件的基础上,利用最新的实测枯季地形资料,建立和畅洲水道平面二维水流数学模型,计算多种整治思路不同工程措施下,作为通航汊道右汊的水动力因子分流比和流速的增加情况,分析比较各类工程措施的整治效果和利弊,明确应以左汊布置2道潜坝为治理措施研究的主要方向,为12.5 m深水航道建设提供技术依据。     

长江澄通河段通州沙西水道整治工程对分流比影响研究

为增加长江澄通河段沿江深水岸线资源,拟进行通州沙西水道整治工程,主要包括边滩圈围工程、洲头潜堤工程、西水道疏浚工程。利用一二维耦合潮流数学模型,模拟计算不同整治方案实施前后的汊道分流比,分析研究工程对通州沙河段的影响。研究结果表明:边滩圈围和潜堤工程、西水道航道疏浚工程、上游径流条件等都将影响通州沙西水道的分流比;仅仅实施边滩圈围和潜堤工程,将减少西水道分流比,而疏浚工程将使西水道分流比有所增加;整治工程实施后,通州沙河段分流比的改变程度主要取决于西水道的疏浚深度,因此,为维持该河段河势稳定应慎重选择西水道的疏浚尺度。     

上海东大盈船闸工程结构设计优化与创新

航运枢纽二线船闸的平面布置常受枢纽现有建筑物、土地资源等限制而调整余地有限。以上海东大盈船闸工程为例,通过对周边环境条件、施工条件、环保要求、使用条件等多方面分析,指出原船闸工程结构方案设计的不足,并提出外河引航道采用高桩承台叉桩式驳岸结构、外河导流堤采用高桩墩台导流堤结构、闸室施工采用SWM工法基坑围护结构等优化方案,解决了空间受限、资源紧缺和环保压力等情况下建造二线船闸的技术难题。     

土桥水道碍航特性突变分析

长江下游土桥水道自1998年开始航道条件恶化,但不同时期碍航特性不同。以1955—2014年土桥水道的实测地形、水文资料及大通站水沙资料为基础,用有序聚类法分析了大通站输沙量的变化特点,以及各类碍航特性变化的原因。结果表明:目前土桥水道碍航特性已从断面形态宽浅及淤沙碍航变为左汊分流比下降,其主要原因是三峡蓄水后大通站水沙过程的变化。该水沙过程不利于左汊分流比的维持,特别是175 m蓄水方案运行后,左汊分流比明显下降,成为影响航道条件的主要因素。     

大涡模拟在河道平面二维水流模拟中的初步应用

通过丁坝对水流进行控制是航道整治中常用的工程措施,丁坝附近水流呈强紊动特性,大涡模拟相对于基于雷诺方程的时均模型对涡旋有较强的捕捉能力。在直角坐标系的基础上,将大涡模拟中的亚格子应力模型(SGS模型)引入河道水流平面二维数学模型中,通过盒式滤波函数将控制方程进行滤波,大尺度量通过控制方程直接求解,小尺度量借助Smagorinsky提出的亚格子尺度应力模型进行求解。采用空间等步长的正方形网格和交替方向隐式差分法对其控制方程进行离散求解。将模型初步应用于非淹没丁坝绕流的数值模拟中,计算结果表明,该模型对湍流旋涡的捕捉和水深计算较为合理,计算精度可满足工程实践要求。