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。     

大藤峡坝下两江汇流口段航道整治试验研究

黔、郁两江汇流口位于来宾至桂平2 000 t级航道工程末端,连续分布铜鼓滩、羊栏滩,两滩碍航特性各异且联动特性明显,成为制约航道等级提升的重要连续滩群。由于前期羊栏滩历经多次整治,现阶段汇流口段碍航控制滩段由羊栏滩上移至铜鼓滩滩段。文章采用实测地形建立铜鼓滩、羊栏滩航道整治物理模型,结合两段航道整治工程设计方案,对连续滩险进行水流条件试验研究,指出滩段水流条件受地形控制明显,沿程可划分为铜鼓滩中前段、衔接段和羊栏滩中后段三段碍航控制段,以消除挑流点、平顺水流边线、有效增大过水断面面积为碍航滩险主要整治思路,配合设计航线调整,可满足来宾至桂平2 000 t级航道设计要求,改善大藤峡坝下两江汇流口段通航水流条件。     

长江上游老虎梁险滩航道整治模型试验研究

长江上游老虎梁滩段是重庆—宜昌河段内的重点碍航滩险，近期发生多起海损事故，严重影响船舶通航安全及航运效益发挥。针对此问题，采用物理模型试验和船模试验的研究手段，在深入揭示老虎梁滩段碍航水流特性及行船安全问题的基础上，对不同航道整治方案实施后的水流条件、行船状态进行了对比研究。结果表明，方案实施能减弱不良流态对船舶安全航行的影响，综合分析比选后推荐了最优方案，为该滩段航道整治工程设计提供科学依据，也可供其它类似滩险的航道整治研究参考。     

岷江新开河滩群航道整治方案研究

分析了岷江新开河滩群的碍航特性,该滩群兼具浅、急、弯、险的碍航特点。根据三种设计思路,采用物理模型试验,对设计方案存在的碍航问题进行研究、提出优化方案并比选确定推荐方案。试验结果表明:推荐方案利用弯道水流特性,航槽置于滩沿附近,走凸岸缓流,凹岸断面扩大使主流偏离航槽,利用边滩中部漏浩提前分流,减小航道流速,设置顺坝以平顺流路和护岸,并沿程切咀以平顺流态。方案实施后,航道尺度达到建设标准,航道条件明显改善,可为类似滩险整治提供参考。     

岷江下段航道典型滩险整治技术

岷江干流龙溪口枢纽以下河段为天然航道,具有典型的山区河流特征,碍航特性极其复杂,加之河道历年来受挖沙采石影响,航道条件恶化严重。采用长河段平面二维水流数学模型对拟建岷江龙溪口枢纽至屏山镇岷江大桥段11处滩险的整治方案进行对比分析及优化研究。在碍航特性及滩险成因分析的基础上,选取该段航道内干龙子滩、白甲滩以及新开河滩段3个具有典型代表性的滩段,从通航水流改善程度、挖槽稳定性以及船舶自航上滩等方面进行多组方案的比选,总结岷江下段典型代表性滩险的整治技术。     

黄河上游典型崩岸碍航河段航道整治

针对黄河上游河段堤防或护岸崩塌、后退导致河道放宽、航槽淤积问题,进行了崩岸碍航河段航道整治方案研究。采用二维水流数学模型,计算黄河黑峡滩河段崩岸前后航槽内水动力条件变化,并对不同航道整治方案进行分析。结果表明：1）优良河段因崩岸或采砂等因素导致河床形态突变前航槽内水流条件（流速、流态等）改变,可为航道整治方案实施后航槽内通航水流条件提供重要参考。2）根据工程实施后效果观测,利用整治工程适当调整中、枯水的河宽,使挖槽内流速大小接近崩岸前流速,对维持挖槽稳定十分有效。     

安康枢纽回水变动区重点碍航浅滩航道整治研究

针对安康枢纽回水变动区重点碍航浅滩段的河道特点,分析了柏果滩至雁子石滩河段在上下游枢纽运行前后的水文变化。采用定床水流河工物理模型的研究手段,研究了不受枢纽调节影响的天然状态水流特点和碍航因素。依据枯水期浅滩局部通航水深不足、水面比降较大等碍航因素,结合回水变动区航道整治原则,确定了相应的整治方案。通过一系列优化措施,使河段航道通航水流条件达到了Ⅵ级航道通航标准。     

连续急弯航道滩险碍航特性分析及航线选择

碍航特性分析对于枢纽上游水位变动区的急弯航道设计尤为关键.针对浯溪枢纽上游马头岭急弯复杂的水流条件,采用平面二维水流数学模型与船模相结合的技术手段,进行不同水位组合下弯道河流碍航特性研究,在分析航道水深、航道流速的基础上提出优化方案.结果表明,枢纽上游水位变动区的通航设计水位受枢纽运行调度方案的影响较大,急弯航道航线调...     

赣江新干枢纽—龙头山枢纽河段Ⅱ级航道整治方案

赣江新干枢纽—龙头山枢纽两坝间长河段虽为龙头山枢纽库区河段,但仍存在较多的通航安全问题,如局部区域水深不足、先期整治建筑物碍航和桥区通航不畅等。针对上述问题,提出了航槽浚深、丁坝拆除、航路调整等整治方案,并采用长河段二维水流数学模型对该河段Ⅱ级航道整治方案进行试验研究。结果表明：整治方案实施后,航道通航水流条件得到了改善,航道尺度均可达到建设标准。具体表现为：设计航道线内水深均能满足最低通航水深3.8 m要求,航道内横流减小,不良流态消失,航路更加顺直等。     

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。     

共用引航道船闸下游引航道的平面布置

随着货运量的增大,目前我国正大规模改扩建多线船闸,受枢纽已建建筑物和地形条件限制等多因素影响,新建多线船闸多与已建船闸并排布置,共用引航道。双线船闸共用引航道时,一线船闸充泄水将会影响到另一线船闸引航道水流条件,危及另一线过闸船舶安全及船闸结构安全。结合北江飞来峡船闸水力学模型试验成果,探讨同尺度船闸共用引航道的布置及其对通航水流的影响。结果表明:船闸在错开运行时,通过增大中间辅导墙的扩散角可使水流快速扩散,减小非泄水船闸引航道回流范围和回流强度,可通过优化主辅导墙及下游消能工形式,改善双线船闸引航道水流条件。     

沙颍河航道安徽段航道整治工程航道尺度研究

通过对沙颍河航道安徽段航道现状、船型现状的调查研究及运量的预测分析,结合京杭运河标准船型,提出了沙颍河航道安徽段设计船型,据此分析研究沙颍河航道安徽段航道整治工程设计航道尺度,对航道的通过能力进行了分析计算,提出了推荐方案.     

福姜沙水道深水航道整治思路及工程布置

福姜沙河段目前呈三汊通航趋势,海轮航道走福南水道,江轮航道走福中水道,福北水道—如皋中汊为地方专用航道,目前三汊水深条件都不满足12.5 m深水航道要求尺度,为此必须进行整治。分析各汊道碍航情况及各汊道整治难度。针对各汊道碍航特性,提出整治原则及整治思路,在分析各汊道分流格局、水深条件、碍航特性等的基础上,提出整治工程平面布置形式。     

有关航道测量技术问题的讨论

针对黄建九先生提出的设计最低通航水位确定、河道地形测量、航道制图及航道整治设计与成果评审等航道测量技术问题进行了讨论,阐述目前相关规范条文的情况,提出有待进一步研究的问题以及适时开展的工作,以期展开学术讨论.     

广州港出海航道试挖槽边坡稳定性分析

基于广州港出海航道2008年1月、4月及9月3次航道测量的地形资料,结合相关的水文资料,从边坡稳定性角度分析了试挖槽的回淤情况。通过对比得出了伶仃航段(KP17~KP60)航道东、西两侧边坡坡比的总体变化。结果表明,2008年1月坡比分别为1∶11.1和1∶11.7,4月分别为1∶8.6和1∶8.5,9月分别为1∶8.8和1∶8.4。1月到4月平均坡比变化较大,4月到9月平均坡比变化较小,坡比基本稳定在1∶8.5左右。     

台州头门港进港航道试挖槽回淤分析

通过对台州头门港进港航道试挖槽开挖后历次水下地形和断面监测资料进行分析，得出试挖槽回淤特征，并探讨回淤机理。结果表明：13个月的监测期内，试挖槽经历了自然缓慢回淤→骤淤冲刷交替→自然缓慢冲刷的发育过程，最终达到动态平衡稳定，试挖槽平均水深基本满足11.7 m的设计通航水深要求。正常天气条件下，悬沙落淤是试挖槽的主要回淤形式；大风天气条件下，台风的风浪掀沙作用使试挖槽发生骤淤，槽内发育浮泥层，寒潮的作用微弱。     

港珠澳大桥对伶仃航道和铜鼓航道回淤影响研究

通过伶仃洋河口潮流泥沙物理模型试验,研究了港珠澳大桥建设对伶仃航道和铜鼓航道的回淤影响。研究结果表明:在假设水文泥沙条件下,港珠澳大桥建设后,伶仃航道内淤积厚度及淤积量呈减少态势;铜鼓航道内淤积厚度及淤积量略有增加。     

长江口深水航道分流比与汊道稳定性评估

潮汐河口汊道整治工程通常引起工程所在一支汊道分流比减少,目前对这种分流比减少的河势效应缺乏量化的评估。通过窦国仁河相方程,探讨长江口深水航道整治工程开工以来北槽水、沙条件的变化与河相调整间的相关关系。结果显示:1)整治工程可产生的河相调整幅度小于实际增幅。期间,大规模的疏浚工程和区域含沙量的降低是平衡河相实际调整的两大重要因素。2)当前,北槽低含沙量环境支撑了主槽平均水深的增加,但仍需通过疏浚稳定主槽容积。     

基于排队理论的单线控制河段航道通过能力研究

长江上游尚存诸多的单线控制河段,区域内船舶排队现象严重。为探索控制段航道通过能力,结合控制段信号台的调度规则,将排队理论引入船舶排队的研究过程,建立拥有一个优先级的M/M/1排队服务模型,并以王家滩控制河段为例,评估其通过能力。结果表明,模型求解得到目前王家滩河段在控制调度期上行船舶平均等待时间达32. 5 min,下行10. 2 min;综合船舶与交通流数据,得出当前控制段航道通过能力为1. 91亿～4. 45亿t,约为标准航道设计通过能力的67. 5%。此方法可为类似工程提供参考。     

引航道与河流主航道的夹角对通航条件影响试验

分析总结了山区河流通航建筑物引航道与河流主航道夹角形成的因素。通过概化物理模型和船模航行试验,研究了船闸布置在弯道凸岸以及引航道与河道斜交布置2种条件下,引航道与河流主航道不同夹角时,口门区和连接段的通航条件。试验表明,当船闸布置在弯道凸岸附近,河道流速为1.5～2.0 m/s时,转弯夹角宜小于20°;当引航道与河道斜向布置,河道流速为1.5 m/s时,夹角宜小于等于25°,当河道流速为2.0～2.5 m/s时,夹角宜小于等于20°。