松花江牤牛哨滩河段航道整治方案比选*

牤牛哨滩是松花江中游主要的碍航浅滩,该滩段河道水浅槽窄、滩口流急并伴随横流等碍航水流,严重影响船舶通航以及生态旅游航道的建设。针对此问题,采用二维水流数值模拟方法对牤牛哨滩河段的碍航水流特性进行研究,对比分析3种航道整治方案的效果。结果表明,采用复式断面航槽疏浚及生态闸坝建造的方案后,该滩段通航水深大于1.78 m,枯水期平均比降仅为0.29‰,平均消滩水力指标远小于2.06,流态良好,满足航道治理要求。研究成果可为该类滩险的航道整治方案选择提供科学依据。     

长江上游急流滩整治思路分析

长江上游以滩多、礁险、流急、水乱著称,在长达1 000余km范围内有200多个碍航滩险。急流滩在长江上游航道中虽不是最多的碍航滩险,但有急流滩的位置通常都会成为卡口或控制河段。近年来对长江上游多个急流滩险实施了治理,取得了显著的成果。对典型急流滩险的碍航特征和整治思路进行总结,以期为今后长江及其他大型山区河流急流滩险航道治理提供参考。     

山区大型河流弯曲分汊河段航道整治思路与措施

铜鼓滩为弯曲分汊浅险滩,弯槽为枯水航槽,上口水浅,不满足尺度要求,中段航槽落湾,弯曲半径小,下口流速大,流态乱,上下水船舶航行危险。通过叙泸段工程整治,该滩碍航问题得到解决。基于模型试验成果和工程实际效果,通过研究该滩水沙特点和碍航特性,对治理思路与整治措施进行剖析。该类滩险主流洪水趋直,枯水落湾,洪水面流与底流分离,面流趋直,底流携带泥沙落弯;可开辟窄深型直汊通航,辅以江中整治建筑物束水维持航槽稳定;考虑到水沙分离的规律,应合理确定分流点,使水流归直槽,泥沙仍走弯槽。     

长江上游莲石滩航道整治模型试验

莲石滩是长江上游著名的复杂险滩,具有浅、险、急等复合碍航特性。基于前期碍航特性、成滩原因和治理思路等研究成果,结合整治目标,对鱼鳅石浅滩和关刀碛急滩分别采用"疏槽维稳"和"扩枯稳中"的整治思路,根据设计航槽走向的不同提出两组方案进行模型试验。结果表明,两组方案均可基本解决碍航问题,方案2在顺应河势、航线选择、整治效果方面更优。     

长江上游莲石滩复杂滩险的碍航特性及治理思路

莲石滩是长江上游著名的复杂滩险,具有浅、险、急等复合碍航特性,为山区河流典型的复杂滩险。依据详尽的地形及水文实测资料,分析莲石滩近几十年河床演变规律和洪中枯水流特性,针对滩险的碍航特性和成滩原因提出了整治思路。研究成果可为这种枯水期水浅、流急、坡陡的互逆型非基岩滩险的治理提供借鉴。     

航道整治滩性分析——非冲积性滩险滩性分析

论述了非冲积性滩险类型、基本成因、滩险碍航特点、水流特性及其分析方法。通过滩性分析可以确定滩险成滩水位、最凶水位、消滩水位(流量)的成滩出现时期及滩段凶、险的定量概念。结合滩段地貌、地形特点,确定碍航水流具体成因,并据以制定整治原则和方法。     

筲箕背卵石急滩碍航特征以及卵石沙波形态分析

根据筲箕背滩的多年实测资料、现场踏勘资料，结合历年整治方案，分析筲箕背滩卵石沙波形态以及碍航特征。分析表明：1996年整治方案实施后，练家槽上段的“浅”得到了治理，中段的“急”得到了缓解，下段弯险的碍航特征还比较突出；筲箕背滩卵石运动强烈，卵石呈三维沙波形式向下游输移；扯船槽、新槽、老槽目前为卵石沙波的波谷，但极有可能发展成波峰；卵石沙波运动较为缓慢；练家槽以上的主航槽较为稳定。练家槽是筲箕背卵石沙波向鹭鸶碛输移的主要通道，其地形变化较大。     

澜沧江曼厅大沙坝水道无名洲滩采砂影响及对策

以澜沧江Ⅳ级航道建设工程曼厅大沙坝无名洲整治方案为依托,阐述了滩险概况及碍航特征。针对采砂对弯道浅滩河段航道条件和航道整治的影响,从水位、流速、比降、消滩指标等方面分析了采砂前后航道条件和原推荐方案预期效果的变化,认为采砂对疏浚航槽的稳定和船舶自航上滩均会带来不利。提出了通过调整整治建筑物守护滩槽、束水攻沙、调整水面和比降分布等措施,以达到改善航道上滩水力条件和维持疏浚后航槽稳定的目的。得出结论：1）采砂对浅滩河段航道条件和航道整治均会造成不利影响。2）为保障航道条件和航道整治效果,需要调整整治建筑布置形式,解决新出现的碍航问题。     

川江斗笠子滩整治方案与治理效果

川江斗笠子滩为枯水急流滩险.在分析斗笠子滩历史整治得失、碍航特性与演变规律基础上,结合河工模型试 验研究,提出上扩下抬的治理思路,采取疏炸与筑坝的工程措施进行整治.工程实施后,碍航险情消失,整治效果良好.     

安康枢纽日调节不稳定流对下游航道影响及其治理研究

在深入细致地分析3个主要碍航滩险的滩险成因、碍航特点的基础上,结合物理模型和数学模型,全面完整地再现了安康枢纽以下19 km河段内水流运动规律,提出了河段内3个主要碍航滩险的整治原则.根据拟定的整治原则,研究中分别对3个主要碍航滩险进行了多方案的比较论证,所提出的推荐方案已用于施工图的设计.工程实施后,安康枢纽下游19 km河段内的航道得到了明显的改善,工程效果良好.     

融江螺滩河段航道整治数学模型研究

螺滩滩群位于广西融江浮石与大浦枢纽之间的水位不衔接段,该段河道水浅流急,碍航严重,急需整治。应用新开发的平面二维有限单元水流数学模型,针对螺滩河段的具体碍航特性,提出了相应的整治措施,并对不同的整治方案进行了优化分析。最后,给出了满足规划设计要求的航道整治方案。     

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。     

那吉至鱼梁河段航道治理

为右江那吉枢纽下游88 km河段建立了正交贴体坐标系下航道水流二维数学模型,在网格布置上,模型根据河道特点,对汊流河段进行分汊处理,提高了汊道水流的计算精度。模型建成后,首先利用实测资料对模型进行了率定,然后对河道碍航特性进行了分析,最后,给出了满足设计要求的整治措施和具体整治效果。     

复杂滩群分汊航道演变与整治——以乌江郭母子为例

从水沙运动和河道演变的关系研究了乌江郭母子滩碍航机理与航道整治。通过比较不同方案的物理模型试验结果,优化了整治措施。研究发现,河道形态的演化过程遵循平衡态的最大熵原理和非平衡态的最小熵增加率原理,用能量语言描述就是最小的水流功率损失,航道整治的实质是用工程措施改变能量在空间上分配的过程。     

日调节非恒定流对筲箕背河段航道水流条件的影响

选取典型工况通过非恒定数学模型计算分析滩段水位、流量、流速、比降等因素变化特性,得到日调节对筲箕背河段水流条件的影响。结果显示,2种日调节工况下非恒定流传播至筲箕背河段水位变幅在1.01~1.37 m,非恒定流对下游航道水流条件和对研究河段内的控制河段及航道维护设施等产生一定的影响,并且日变幅4.5 m较日变幅3.0 m工况对航道水流条件等影响更大。分析结果为优化枢纽航运调度方案和航道维护措施提供支撑。     

长江中游罗湖洲水道航道整治工程设计经验总结

罗湖洲水道是目前长江中游实施了航道整治工程的几个碍航浅水道之一,该水道航道整治工程是顺利开展长江中游航道系统整治的基础。在介绍罗湖洲水道整治工程具体布置的基础上,通过工程建成后几个水文年实际的工程效果分析,总结了该工程在工程设计或施工中取得的经验。     

长江中游湖广—罗湖洲河段航道整治方案河工模型试验研究

根据长江中游湖广—罗湖洲水道近年来实测资料,分析了本河段河床演变特点、碍航特性和航道存在的主要问题,通过建立平面比尺1∶420、垂直比尺1∶120的变态实体河工模型,对该段河道及航道演变趋势进行预测。在此基础上,根据该段浅滩碍航特征和航道整治目标,研究了不同类型的航道整治方案,最后提出推荐方案。     

大顶子山航电枢纽变动回水区航道整治试验研究

大顶子山航电枢纽变动回水区河段年际、年内来水及来沙不均。定床模型试验提出了变动回水区河段航道以整治为主、疏浚为辅的整治原则,整治建筑物高度丁坝取0.5 m,锁坝取1.2 m;变动回水区上段整治线宽度取300 m,下段取200 m。经动床模型多方案试验比较,推荐方案满足III级航道标准,但变动回水区上段产生累计性淤积,河床普遍发生淤积抬高现象,使航深变浅,航行条件恶化,若要达到III级航道标准(航深1.7 m×航宽70 m×弯曲半径500 m)约10 a时间进行清淤。     

长江口南北港分汊口河段护滩限流工程效果分析

作为长江口南北港分汊口治理工程的重要组成部分之一,新浏河沙护滩及南沙头通道限流潜堤工程是长江口深水航道上延的基础性工程,也是南北港分汊口河势控制的关键工程。根据现场水沙测验和地形监测资料,从治理工程实施前后汊道分流比、河床冲淤变化、航道条件以及工程结构稳定性等因素入手,初步分析了新浏河沙护滩及南沙头通道限流潜堤工程的实施效果。结果表明,工程实施效果显著,南北港分汊口河段局部河势向不利方向发展的态势基本得到遏制,宝山南、北水道航道条件明显改善,整治建筑物结构安全稳定,总体达到了预期的治理目标,有利地保障了10.5 m深水航道稳定运行,同时也为长江口12.5 m深水航道向上延伸创造了良好条件。     

二维数学模型在张家洲水道航道整治工程中的应用

针对近期张家洲水道上浅区宽浅碍航等航道问题,利用最新张家洲水道实测地形建立了二维水沙数学模型。利用此模型,开展6 m水深航道整治工程方案水流及航道条件模拟分析。结果表明:工程实施后,水道达到了固滩守槽、增大南港浅区航槽宽度的目的,能够满足6 m×200 m的目标航道尺度。