东江沥口枢纽坝下游航道整治模型试验研究*

东江航道整治条件复杂,模型试验研究能够为航道整治技术方案的可行性提供重要技术支撑和依据。通过坝下游近坝段河床演变、水流条件分析及航道整治模型,研究不同整治方案的合理性与整治效果,提出航道整治推荐方案。结果表明：航道整治设计方案在设计流量下岚派浅滩、横岭浅滩以及观音阁浅滩下游段航道水深大于2.5 m,猛虎跳墙浅滩与观音阁上游段航槽水深小于2.5 m;推荐航槽整治方案,设计流量下航槽沿程水深均大于2.5 m,沿程水位降低值为0.77~2.26 m;各浅滩段局部采砂后,其上游水位均有不同程度的降低,局部航槽采砂后,航槽水深不满足2.5 m的要求。试验河段为采砂河段,而采砂对航道整治方案的影响较为敏感,东江沥口枢纽坝下游采用航道整治推荐方案,并严格控制河道采砂行为。     

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。     

北江白石窑水利枢纽坝下变动回水区航道整治试验研究*

北江白石窑枢纽坝下变动回水区是北江中游重要的碍航浅滩.整治前,航槽水浅,船舶须减载或等水航行,塞船现象常有发生,维护水深仅在0.8～1.0 m,甚至断航现象时有发生,实施航道整治工程十分必要.为达到Ⅲ级航道标准,本文在分析浅滩的演变特点基础上,开发了河工模型,充分利用前整治建筑物,以因势利导为原则,利用挖槽、整治丁坝和疏浚等工程措施,对2个Ⅲ级航道整治方案进行对比分析,提出整治方案.从分析结果来看,此河段达到2.5 m×60 m的航道尺度是切实可行的.     

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。     

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。     

山区河流弯曲分汊型河段航道整治方案

岷江下游沙卵石弯曲分汊河段较多,不同分汊河段的河势特征与碍航特征迥异,山区河流弯曲分汊型河段不同的航道整治措施将导致整治点位水文条件、底质组成和河道结构产生明显不同的变化,对航道整治点位通航功能的影响也有明显差异。采用1：100正态河工物理模型试验和自航船模试验相结合的技术手段,针对岷江下游霸王滩滩群弯曲分汊型航道整治措施进行研究,对山区河流弯曲分汊型河段航线选线、整治建筑物尺寸和间距等平面设计参数进行优化设计,提出岷江下游霸王滩群弯曲分汊型河段III级航道整治方案。结果表明,通过优化航线布置并结合坝体调整、复式航槽开挖、下游布设潜坝或填槽等工程措施,可以实现增加水深、改善水流条件的整治目的。     

东江中游长河段浅滩群航道整治模型试验研究

为促进沿岸经济发展,东江中游开展航道扩能升级工程,拟从Ⅴ级航道提升至Ⅲ级。但该段浅滩密布,槽窄水浅,整治应考虑多滩联动效应,整治方式与单滩不同,整治难度较大。根据水文、地形资料,在分析各碍航沙质浅滩滩性的基础上,提出了以疏浚为主、整疏结合的整治原则和措施。通过模型试验,针对长河段开挖航槽导致的水流归槽、流速增大、流态恶化等问题提出开挖复式断面河槽的方案,并基于动床试验得到的挖槽回淤量分布,提出保持航道稳定的建议。试验结果表明整治效果良好,方案实施后全河段基本达到设计要求,为同类航道整治工程提供借鉴经验。     

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。     

广阳坝河段4.5米水深航道整治工程动床物理模型试验研究

广阳坝河段为长江上游朝天门至涪陵河段45米水深航道整治工程的一部分,该河段卵石运动规律及滩险碍航特性复杂,为确定航道整治方案提供依据,开展了广阳坝河段物理模型试验,研究河道内卵石输运特性及航槽稳定性。     

黄河上游双旋沟滩航道整治方案模型试验研究

为确定黄河上游龙湾至南长滩河段碍航最为严重急险浅滩——双旋沟滩的航道整治工程方案,进行了定床河工模型试验研究。其中定床水流试验研究滩段水力要素,定床输沙试验研究挖槽稳定性。试验结果表明,通过浅区疏浚、卡口切嘴、深沱填槽、深槽潜坝、放宽段丁坝等整治措施,可以降低该滩段流速、比降,改善流态,增加航宽航深,使该滩段满足V级航道建设要求。整治后,滩段水力要素满足船舶上滩要求,船舶能在10 a一遇洪水下安全航行。     

黄河银川段贺兰滩群航道整治方案研究

分析了黄河银川段贺兰滩群滩槽、浅滩变化与碍航特性。针对研究河段存在的河宽水散、槽窄水浅、弯曲半径小、主流频繁摆动等问题,确定了"因势利导,枯水整治,固滩稳槽,堵支强干"航道整治原则。建立了该河段航道整治物理模型,对整治工程方案进行了深入的试验研究。结果表明:该河段应低水整治,整治水位不宜过高。以固滩为主要目的兼具整治功能的整治建筑物,其整治水位采用设计水位以上0.5 m。推荐方案试验表明,工程后枯水期水流归槽,航道尺度达到建设标准,航道通航条件也有明显改善。     

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。     

山区陡比降河段兼顾综合效益的航道整治措施研究*

老木孔电站是岷江航道梯级连通的重要节点。在建设该电站同时，其坝址至下游犍为电站库尾之间天然河段将通过整治措施提升至Ⅲ级航道。出于生态及人文环境保护目的，要求将老木孔原规划正常蓄水位降低1 m。结合航道整治，通过降低坝下河段水面比降的方式，研究兼顾补偿电站发电水头和保证通航条件的整治措施。采用数学模型进行方案比选，调整坝下流向并逐步优化分流比，提出最优的推荐方案。结果表明，优化方案3既能保证引航道连接段水流条件满足规范要求，又可以降低坝下水位、补偿发电效益。     

口岸直水道物理模型试验研究*

通过对长江下游口岸直水道碍航特性及河床演变趋势预测分析,提出该水道航道整治思路,并在模型试验基础上提出航道整治工程推荐方案。推荐方案对改善落成洲左汊浅区段及鳗鱼沙河段左右两槽的航道条件效果较好,但经系列年试验后,三益桥边滩及高港边滩设计航道左边线附近航宽略有不足,需要配合一定的疏浚来达到设计航道尺度。     

西江界首至都城河段航道整治技术研究

西江界首至都城河段水沙条件复杂,浅滩相连,礁石密布。随着航道等级的提升,部分滩段因水深不足而出浅碍航,或由于航槽内或航槽两侧分布有礁石,对船舶航行造成安全隐患。根据碍航特点,提出了疏浚、炸礁为主,筑坝为辅的整治原则,并针对不同滩段具体情况,提出了不同的整治方法。通过定动床物理模型试验,研究了不同方案工程前后沿程水位及航槽内流速变化。研究成果表明:推荐方案实施后,研究河段航槽稳定,航道水深满足设计水深要求。     

长江九龙滩河段浅滩航道整治

长江九龙滩浅滩河段有鼓鼓碛、蕉芭滩和三角碛3处碍航。在碍航成因分析的基础上,结合航道整治目标原则,提出了整治方案。应用平面二维水流泥沙数学模型探讨方案整治效果,经水流条件和典型年泥沙冲淤特性对比分析,进行方案比选与优化,形成了推荐方案。选用2002—2011年水沙序列资料,研究方案实施后长时期内的航槽泥沙冲淤规律,结果表明,方案实施后航道尺度满足要求,航槽可长期保持稳定,整治效果较为理想,达到了预期整治目标。     

长江下游黑沙洲水道航道整治二期工程模型试验研究

黑沙洲水道是长江下游重点碍航水道之一。一期整治工程实施后,航道条件得到改善,但遇不利水文条件时,航道淤积严重,需进一步实施二期整治工程措施缓解航道维护压力。通过分析该河段的河道演变和碍航特征,采用动床模型试验的研究手段,对航道整治二期工程初设阶段的工程方案进行了系统研究,提出推荐方案。推荐方案实施后,黑沙洲水道河势基本保持不变;南水道右槽航道分流比增加,浅区冲刷,航道条件得到有效改善。     

澜沧江曼厅大沙坝水道河床演变及航道整治

以曼厅大沙坝浅滩航道整治为依托,针对滩险整治过程中提升航道等级并维护航槽稳定的问题,从水文特征、河床演变和历史航道整治状况等3个方面总结澜沧江曼厅大沙坝河段河势变化及航道现状,分析此滩险河段现有的滩槽格局及滩险成因,提出以守护为基础、采用中枯水两级整治思路的整治方案。结果表明,在兼具库区特征的滩险整治过程中,采用疏浚增加航槽水深,并布置整治建筑物守护洲滩、束水攻沙,能够提高航道尺度,保障航槽稳定。     

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。