长江上游占碛子河段航道整治模型试验研究

占碛子滩位于长江上游占碛子水道(上游航道里程720.0～713.0km),水道较为弯曲,河道宽窄相间,左岸岸线较为陡峭,右岸边滩碛坝较多,主要有中山坝、大中坝、小中坝等;占碛子滩长约2.0km,碛顶最小水深仅0.7m,系低水位期浅滩和中水期险滩。中洪水期右汊分流,主航道流速变小,泥沙淤积,潜碛逐渐增大,枯水期出浅碍航。通过滩段水流条件和河床演变分析,揭示滩险演变规律和碍航特性,经物理模型试验,提出占碛子滩设计航槽内采取基建性疏浚,上游头滩炸除左岸碍航礁石以开辟新航槽,并辅以适当的整治建筑物,解决槽弯、水浅、流急等碍航问题。试验结果表明,整治方案实施后,航槽顺直,航道条件得以改善,能够满足内河Ⅱ级航道尺度要求,达到整治目的。     

长江上游胡家滩航道整治数值模拟研究

长江上游胡家滩为弯曲展宽河段浅滩。探讨了胡家滩浅滩河段河床演变特征、碍航特性及滩险成因,提出了航道整治思路与方案。应用平面二维水流泥沙数学模型,采用2002—2011年的水沙序列资料,对方案整治效果进行分析。结果显示,整治后航槽流速增加且不会成为急滩,消落期航槽内泥沙冲刷加强,起冲时间提前,冲刷历时延长,航道尺度满足规划要求,航槽基本稳定,说明采用筑坝、疏浚与炸礁相结合的方法对胡家滩浅滩航道整治较为有效。     

长江通州沙河段12.5m深水航道碍航分析

分析通州沙河段水流泥沙特征、航道水深条件及航道变迁。从河势变化、河床滩槽冲淤变化等分析通州沙河段深水航道碍航原因。研究表明通州沙河段下段由于河道展宽、洲滩不稳、水流分散及涨落潮流路分离等,造成河势不稳、滩槽不稳。首先是河道展宽,洲滩分流水流不集中、上下过渡段深槽淤浅,出现碍航。其次是河道展宽、主流摆动、边滩淤长、心滩活动造成航道水深不足。另外,洲滩变动,主槽相应变化,滩槽不稳导致航槽不稳。稳定通州沙下段活动洲滩是河势稳定、航道整治的关键。     

信江东大河复杂浅滩段航道整治方案比选

信江是鄱阳湖流域的五大河流之一,现状航道为Ⅶ级,不满足社会经济发展要求,信江下游拟通过渠化工程来提高航道等级。根据最新河道地形资料及实测水文资料建立工程段的平面二维水流泥沙数学模型并进行详细验证,对航道整治工程后的水流、泥沙冲淤进行计算。对东大河蔡家洲、干港口、磨盘洲3个重点滩险段航道现状及碍航特性进行分析,提出渠化工程后3个险滩段航道整治布置方案,综合考虑工程后的水流运动、工程量、行洪影响、航槽稳定等条件,综合比选得到3个险滩段的航道整治推荐方案及对蔡家洲滩进行工程方案优化,设计成果可为类似航道整治提供参考。     

新开航槽对山区弯曲分汊河道水沙输移的影响*

长江上游渣角河段是典型的分汊河段，具有弯、浅、险、急的枯水碍航特性。基于渣角滩的碍航特性，提出了两汊通航的航道整治方案。采用物理模型试验与二维水沙数值模型计算相结合的方法，分析开槽前后该河段的水流及泥沙运输特性。新开航槽后，左汊分流明显，滩口段流态得到明显改善；随着来流量的增加，新槽成为泥沙主要输移路径，且新槽内仅洪水期出现少量泥沙淤积现象；同时卵石推移质运动满足洪淤枯冲和年内冲淤平衡规律，两汊航槽稳定性较好。     

岷江下游中枯水碍航浅急滩段航道整治方案*

山区冲积性河流滩槽明显,连续弯道间易形成中枯水期碍航的浅、急滩。针对此类滩段整治中简单疏浚可能引起水流归槽而恶化的问题,以岷江新开河滩段Ⅲ级航道工程为例,建立全长约10 km的河工定床模型,对研究河段的河床演变规律与碍航特征、工程前水流特性和航道整治设计方案及优化措施的效果等进行分析,归纳总结出中枯水碍航浅急滩的整治思路和方案。结果表明,方案实施后航道纵向流速在3.5 m/s以下、水面比降小于2.45‰,满足航道治理要求。     

岷江朱石滩航道整治工程方案计算与分析

朱石滩下游1.4 km拟建的岷江二桥其215 m主通航孔位于航道右侧,与新槽的衔接存在较大问题;目前老槽水深不足,不能通行大件运输船舶。首先建立平面二维水流泥沙数学模型,并由实测资料验证其相似性。数学模型计算的水面线、流速分布及河床冲淤等与原型实测资料基本吻合,验证精度符合规范的要求。在掌握河床演变、滩险成因和碍航情况的基础上对老槽、新槽方案进行比较分析,提出达到Ⅳ级航道标准,满足大件运输需要。结果表明:该数学模型可较好地模拟河段水流的运动及航槽泥沙的淤积过程,从整治效果看(通航水流条件、航槽稳定等),3个方案各有优劣,相对而言,老槽方案较好,更能满足航道通航条件要求。     

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。     

三峡水库库尾占碛子水道河床演变特性分析

三峡水库175 m试验性蓄水后,库尾河段占碛子水道泥沙冲淤规律发生变化,泥沙淤积造成消落期碍航,多年来均需要靠维护性疏浚才能保障航道畅通。占碛子水道发生冲淤变化的原因主要是汛后蓄水减弱汛后冲刷、消落期主流分散等。对占碛子水道年内、年际冲淤变化特点和变化原因进行分析,对今后航道维护提出建议。     

长江上游长叶碛河段航道整治方案试验研究

长叶碛滩是三峡变动回水区内主要碍航滩险之一,严重影响了船舶的航行安全。由于三峡变动回水条件,长叶碛河段的水沙运动规律发生了很大的变化,河段的碍航特性呈现出较大的不确定性,整治难度也较大。因此结合物理模型试验对长叶碛整治工程方案进行详细的研究,确定采取航槽偏左的措施进行整治,整治的效果较好,可为该类型的航道整治提供参考。     

长江下游安庆水道航道条件与整治方案

近期安庆水道的河床演变表明,安庆水道进出口狭窄、中间开阔,河心洲滩发育,进口主流居中。目前的河势有利于新中汊的发展,左汊航道条件有向不利方向发展的趋势。因此,需要对安庆水道实施航道整治工程,确保航道达到6.0 m×200 m×1 050 m的标准。采用二维水沙数学模型,首先,进行了控制守护方案的计算,计算结果分析表明护底带和潜坝能够较好地限制新中汊分流;其次,进行了各整治方案的计算,经过对比分析和综合考虑,提出了航道整治控制守护推荐方案;再次,对推荐方案实施的航道条件变化进行了系列年计算、分析,研究结果可供工程建设参考。     

长江中游鲤鱼山水道治理思路与方案

为给长江中游鲤鱼山水道航道治理提供技术支撑,开展水道治理思路及方案研究。通过鲤鱼山水道近期航道变化及存在问题研究,提出"以北槽为通航主槽,通过工程稳定滩槽格局,抑制南槽发展,适当改善北槽航道条件"的治理思路,并借助河工模型提出航道治理总体方案,该方案可以达到河段2020年规划航道尺度。     

岷江下游霸王滩滩险整治技术

岷江下游河段为天然航道,其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砂采石影响,航道条件严重恶化。针对该段航道中霸王滩弯、急、浅、险的碍航问题,采用平面二维水流数学模型,在碍航特性及滩险成因分析的基础上,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和优化,确定较为合理的整治方案,同时提出山区河流类似滩险的整治原则、理念及对应措施。结果表明,修改方案1-1的总体整治效果较好,工程量较其他方案小,为推荐的整治方案。     

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。     

南通水道航道回淤原因分析

针对南通水道近期航道回淤急剧增加的现象,采用实测资料与数学模型相结合的手段分析航道回淤的内在与外在原因。研究结果表明:南通水道河道宽度由2 km放宽至6 km,动力分散减弱,泥沙易落淤形成水下暗沙,水下暗沙在弯道环流的作用下,横跨航槽输移;近期在南通水道附近实施的沪通长江大桥与通州沙西水道河道整治工程是航道回淤量急剧增加的直接原因;近年来福姜沙河段持续冲刷,为南通水道航道回淤提供了部分泥沙来源。     

芦家河浅滩段复杂水流特性及治理思路

针对长江中游芦家河水道浅、陡、急的航道问题,对本水道治理思路进行研究。采用三维数学模型分析芦家河水道水流特性,并针对浅滩碍航特性提出初步治理方案。结果表明,通过"疏槽维稳"可同时解决本水道"浅、陡、急"三方面的航道问题。研究成果可为枯水期水浅、流急、坡陡的卵石浅滩治理提供借鉴。     

神背嘴滩整治方案与治理效果分析

在总结历史治理经验的基础上,通过模型试验研究了神背嘴滩的碍航特征及成滩原因。通过新开右槽、建整治建筑物等措施调整汊道分流比和束水攻沙,使航道尺度增大到2.7m×50m×560m,改善了枯水弯、浅、险的碍航问题,保证了航槽的稳定。整治方案可为山区河流急弯滩险治理提供借鉴。     

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。     

三峡工程清水下泄条件下分汊河段控制措施

以马家咀水道航道整治一期工程为例,根据支汊控制工程实施前后的实测资料,分析支汊发展的动力条件,从工程与水沙动力条件适应性的角度,对控制工程的效果进行研究,指出工程存在的不足,给出实施后续完善措施的原因,在此基础上,总结汊道治理的经验与认识。