桥墩与丁顺坝坝根联合守护技术初探

重庆轨道交通十号线南纪门轨道专用大桥横跨长江,其P2墩与已建九龙坡—朝天门航道整治工程猪儿碛滩段的Z1~#丁顺坝以及后方挡墙距离较近。文章通过测图分析和数学模型两种方法研究了大桥右桥墩对猪儿碛Z1~#丁顺坝和后方挡墙的影响,并提出了联合守护的方案以及守护方案的效果预估。     

鹦鹉洲大桥对航道整治工程的影响及解决措施

为研究解决鹦鹉洲大桥对航道整治工程的影响问题,通过整体模型与局部模型试验相结合的手段,对建桥前后桥区河段局部河床冲淤变化情况、局部防护范围及防护措施效果进行了研究。试验结果证明,桥墩局部冲刷会对航道整治工程的稳定性产生影响,因此必须研究并采取防护措施。通过防护方案的实施,大桥建设不会对航道整治工程效果造成明显不利影响。     

弯曲河道桥区河段航道整治研究

在弯曲河道建设桥梁后,由于桥区河段水流与桥轴线法线夹角、航线流速较大、通航净宽不足等原因,常导致船舶撞击桥墩等海损事故的发生,同时由于弯道的演变也会对桥区航道维护产生不利的影响;研究此类桥梁碍航问题具有重要的工程现实意义。结合工程实际,研究了弯曲河道桥区河段桥梁碍航成因,提出了整治方法与整治措施,可供类似工程参考。     

浅议弯曲河段桥区航道整治措施

水上运输具有运量大、成本低和能耗小的优点,然而桥梁的不断兴建,对船舶航行造成一定的影响,特别是处于弯曲河段内的桥区航道,由于桥区河段水流与桥轴线法线夹角、航线流速较大、通航净宽不足等原因,常导致船舶撞击桥墩等海损事故的发生,同时由于弯道的演变也会对桥区航道维护产生不利的影响;研究此类桥梁碍航问题具有重要的工程现实意义。本文结合工程实际,研究弯曲河道桥区河段桥梁碍航成因,提出整治方法与整治措施,可供类似工程参考。     

自嵌式挡土墙在长江航道整治工程中的应用

以荆江航道整治工程周天河段新厂高滩守护工程下段混合式护岸中自嵌式挡土墙试验段为依托工程,分析其在长江航道整治中的适应性。经过一个洪水期冲刷后,根据监测数据统计自嵌式挡土墙墙体最大水平位移量小于20 mm,最大沉降量小于15 mm,即自嵌式挡土墙初步适应了长江航道复杂的水流冲刷条件,满足护坡的设计效果,为其在长江航道整治工程中进一步推广应用奠定了基础。     

淮河出海航道滩头整治工程平面方案分析

航道整治需抓住工程实施的有利时机,在通航条件还未恶化前提前预防。以淮河出海航道(红山头—京杭运河段)大淤滩整治工程为例,利用平面二维水流数学模型对滩头不同侵蚀方案产生效果进行计算,分析若不对滩头进行守护将可能导致的后果,说明滩头守护的必要性,并结合河床演变分析提出滩头整治工程平面布置方案。     

洞庭湖双向水流浅滩整治原则初步研究

在分析洞庭湖双向水流浅滩演变特点的基础上，提出了双向水流河段浅滩整治的原则，并应用到洞庭湖区白沙至茅草街河段航道整治中。研究表明，综合考虑顺流、逆流水流流态，选择对冲刷最为有利的航槽，采取疏浚和修建整治建筑物相结合的方法，集中汛末水量冲刷主航槽，辅以疏浚挖槽，增加枯期水深，能够取得良好的工程整治效果。     

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。     

三维数值模拟在斗湖堤水道护岸工程设计中的应用

在对斗湖堤水道河床演变特性进行深入分析的基础上,建立了三维水流数学模型,根据整治目标和治理思路,对该河段整治方案的效果进行了三维局部定床研究,主要是对工程局部水流流速流态进行计算,并对各流量级下水流强度及切应力的平面分布进行分析研究,给出了工程守护范围内冲刷强度的变化情况,研究成果为护岸工程设计及优化提供参考依据。     

基于二维数学模型的串列圆柱桥墩对通航水流的影响*

规划中的四川江安长江第二过江公路桥采用钻石形串排圆柱型主塔,为了研究其主塔桥墩对该桥区河段各通航水力要素的影响程度,通过建立平面二维水流数学模型,模拟该河段方案实施前后的水流流场,从工程应用的角度分析串列圆柱桥墩对河段水流条件的影响。分析数模仿真结果得知：在各级流量下桥区河段水位、流速在工程实施前后变化较小,桥轴线横向流速较小,桥梁的建设对通航水流条件影响较小,不会对船舶安全通过桥区产生影响。     

长江宜宾—重庆航道浅滩整治措施分析

2003年以来长江宜宾—重庆段航道陆续按Ⅲ级航道标准进行了系统建设。建设过程中结合具体河势及碍航情况采取了单纯疏浚,顺坝与潜坝结合,疏浚配合丁坝、丁顺坝,疏浚、筑坝、护底配合等浅滩治理措施。结合实例对浅滩整治措施和效果进行分析。     

丁坝及淹没丁坝冲刷公式研究

针对整治建筑物冲刷问题,依托长江南京以下12.5 m深水航道治理一期工程,研究探讨了普遍冲刷和淹没丁坝冲刷的冲刷规律、主要影响因素、冲刷机理。基于河流动力学基础理论,分别推导了基于起动流速、起动切应力的冲刷深度半经验半理论公式,经非淹没丁坝冲刷实例和淹没丁坝冲刷数模成果验证和率定,效果良好,适用于非淹没丁坝和淹没丁坝冲刷深度计算,从冲刷计算原理看,同样适用于顺坝及护岸冲刷深度计算。对其中有关冲刷深度半经验半理论公式的主要研究成果进行了系统总结。     

丁坝坝头在水流冲刷下的有效防护

针对丁坝坝头处冲刷的问题,依托孟加拉国贾木纳河右岸丁坝防护项目,研究探讨了丁坝坝头处的冲刷机理和主要影响因素。基于河流动力学基础理论,提出了丁坝坝头处的防护改进措施。采用原型观测方法,进行坝头处的有效防护研究,提出的方法防护效果良好。     

分汊河段江心洲尾斜流改善的水动力数值模拟

山区河流分汊河段江心洲尾因水流汇合产生斜流,从而出现碍航问题。为揭示江心洲尾斜流对航行安全的影响,在已有的沅水大洑潭航电枢纽物理和船舶模型试验基础上,采用MIKE 21分析航道治理工程前后汇流区的水动力特征和工程改善效果。结果表明:枯水期因右汊来流流速较大且与航线间存在夹角,导致汇流区航线横流超标;在洲尾布置平行于航线的顺坝或导流墩,虽然能有效减小横流影响,但航线横流分布范围增大,流速大小仍超标。结合调整航线、疏浚航道浅区和偏转顺坝与导流墩整体布置角度等多种工程措施,可保证洲尾后航行水流指标基本满足规范要求。     

典型分汊河段航道整治鱼骨坝工程设计方法

鱼骨坝作为一种类型的整治建筑物,在长江中下游分汊河段航道整治工程中发挥着重要的作用。戴家洲河段为长江中下游一较为典型的分汊河段。以该河段航道整治为例,介绍鱼骨坝工程设计方案,归纳总结鱼骨坝设计方法和有关参数选取原则,对深入认识鱼骨坝在分汊河段航道整治中的作用具有重要意义,同时可为类似河段航道整治中采用鱼骨坝提供设计参考。     

波流共同作用下大型桥墩周围局部冲刷实验研究

桥墩周围局部冲刷深度是跨海大桥基础设计的重要参数。采用系列模型试验方法,对具体工程大型桥墩在水流和波流共同作用下的局部冲刷分别进行研究,提出了冲刷坑形态和最大冲刷深度,供工程设计参考。同时,通过单向水流和波浪 水流两种情况冲深结果比较,指出在预测波流共同作用下的大型桥墩局部冲深时,不应将两种动力条件进行简单的迭加,而应具体问题具体分析。     

长江口北港航道开发技术方案初步研究

北港航道是长江口航道的重要组成部分,也是今后长江口航道发展的重点之一。历史上北港河槽形态河势较不稳定,但近10余年来,随着长江口深水航道治理工程、新浏河沙护滩工程及青草沙水库工程等的实施,北港边界条件趋于稳定,河势稳定性进一步增强,具备了良好的航道开发条件。在河势分析基础上提出北港航道整治开发的技术方案,包括堡镇沙护滩方案和双导堤加丁坝的拦门沙治理方案。数学模型计算结果表明,航道整治效果良好,辅以一定的疏浚措施有望实现航道规划目标。同时,对北港航道的开发前景进行了展望。     

鸭绿江公路大桥桥区河段平面二维潮流泥沙数学模型研究

为研究在建鸭绿江公路大桥桥墩及施工栈桥等对航道条件的影响,建立了二维潮流泥沙数学模型,对桥区河段水动力条件和河床冲淤变化进行了模拟研究。研究结果表明大桥施工期桥区河段出现的剧烈变形主要由河床自然演变造成,淤积的主要原因是前期冲刷量大、河床自动恢复平衡的结果。施工栈桥和桥墩也对淤积产生一定贡献,拆除后河床会产生一定的冲刷和恢复调整。     

深水沉井施工对航道条件的影响

针对桥梁建设期间工程河段航道发生不利变化的问题,以沪苏通长江公铁大桥主墩沉井施工为例,对比分析施工前、后的实测水文、地形和航道维护量。结果发现深水沉井吸砂作业和沉井引起的河床冲刷是南通水道近期航道淤积和疏浚维护量大幅度增加的直接原因。因此,应在桥墩结构研究阶段提前考虑施工方案对航道条件的不利影响。     

Comparison of Scour and Flow Characteristics Around Circular and Oblong Bridge Piers in Seepage Affected Alluvial Channels

The present study examines scour geometry and turbulent flow characteristics around circular and oblong piers in alluvial channel with downward seepage. Experiments were conducted in plane sand bed of non-uniform sand under no seepage, 10% seepage and 15% seepage conditions. Scour depth at oblong pier is significantly lesser than the scour depth at circular one. However, the scour depth at both piers reduces with downward seepage. The measurements show that the velocity and Reynolds stresses are negative near the bed at upstream of piers where the strong reversal occurs. At downstream of oblong pier near the free surface, velocity and Reynolds stresses are less positive; whereas, they are negative at downstream of circular pier. The streamline shape of oblong pier leads to reduce the strength of wake vortices and consequently reversal flow at downstream of pier. With application of downward seepage turbulent kinetic energy is decreasing. The results show that the wake vortices at oblong pier are weaker than the wake vortices at circular pier. The strength of wake vortices diminishes with downward seepage. The Strouhal number is lesser for oblong pier and decreases with downward seepage for both oblong and circular piers.