孟洲坝枢纽二线船闸上引航道通航水流条件试验研究

通过整体定床物理模型试验和船模通航试验,对孟洲坝枢纽二线船闸上引航道通航水流条件进行研究。结果表明:初步设计方案停泊段及口门区横向流速超标,不满足安全通航要求。采用加长隔流墙并设置透水段等措施对方案进行优化,并提出推荐方案。推荐方案下,口门区通航水流条件得到明显改善,且船模通航试验显示船舶操纵参数未超出规范限值,可满足安全通航要求。     

窄深河道急弯下游枢纽上引航道布置及通航水流条件试验

窄深急弯河道下游河道主流偏向凹岸下游一侧,下游已建枢纽在同侧布置引航道则存在上引航道占据河道过流面积较大、流速指标超标严重等问题。采用整体定床物理模型及船模试验,研究窄深河道急弯下游枢纽二线船闸上游引航道的布置及其通航水流条件。结果表明,受窄深河道枢纽上游急弯和长引航道分隔墙占据深泓的影响,设计方案中的船闸上引航道口门区通航水流条件较差,不能满足船舶安全航行要求。优化方案在原方案基础上设置堤头下挑单潜坝,优化右岸河段开挖范围及形式,改变隔流墙长度以及隔流墙透空等措施,较好地改善了口门区通航水流条件并兼顾枢纽的行洪和发电,实现船舶安全通航和枢纽正常运行。     

“S”形急弯河段通航水流条件研究

犬木塘枢纽坝址所在河段呈“S”形急弯形态,上游口门区位于束窄形弯道凹岸,下游引航道口门区在弯曲河流段转向处,枢纽泄水时上下游口门区及连接段水流条件复杂,存在较为严重的斜流和回流,难以满足通航要求。通过1∶100整体物理模型试验,研究上、下游航道不良水流条件形成的主要原因,通过调整上游航线、隔流墙布置、局部疏浚及下游菱形墩结构和布置等综合措施,有效降低了口门区纵横向流速和回流流速,使各项水力指标均满足规范要求,极大改善了船闸上下游引航道及其口门区通航水流条件,确保过闸船舶的安全。     

沙溪口水电站船闸下引航道口门区通航水流条件研究

船闸引航道口门区水流条件的好坏直接关系到船舶进出船闸的安全。针对沙溪口水电站船闸引航道口门区水流条件差、水深不足、横流较大等问题,建立电站河段整体物理模型,并结合船模航行试验,对船闸下引航道口门区通航水流条件进行试验研究,并提出优化工程方案。优化方案2试验表明:通过筑坝、新建明渠和底部透空式隔流堤工程,下引航道口门区通航水流条件得到明显改善,通航水流条件基本满足规范要求。船模航行试验验证船舶可以安全平稳地通过口门区,且船舶操纵参数均在要求范围以内。     

洪江枢纽扩建船闸下游通航条件试验研究

建立了洪江枢纽整体物理模型,对洪江扩建船闸布置及下游航道通航条件进行多方案试验。试验结果表明,坝址所在位置下游河势向右微弯,且逐渐压缩,扩建船闸闸室较长,引航道实体导流堤直线顺延后,导流堤对有效河宽造成大幅缩窄,引发船闸下游口门区斜流流速大、流态复杂,通航条件不能满足船舶安全航行要求。优化方案充分利用船闸下游弯道河段右岸河道存在大范围的缓流区,将下游引航道长直堤设置为折线型,减少导流堤对主河道过水断面的压缩,降低河道流速,改善口门区水流条件;同时顺应下游河势向右岸调整航线,达到了改善船闸下游航道通航条件目的。研究成果可为同类项目提供借鉴参考。     

赣江井冈山航电枢纽船闸下游口门区及连接段通航水流条件试验研究

针对赣江井冈山航电枢纽下游引航道口门区及连接段横流强劲、回流范围广等问题，进行枢纽下游引航道口门区通航水流条件及优化研究。通过建立水工整体定床模型，对隔流墙布置形式进行优化，提出缩短隔流墙并增设透水段、同时透水段向河心侧外挑的优化方案较好地解决了口门区横向流速、回流较大等问题，下游引航道口门区及连接段通航水流条件得到显著改善，经船模试验验证能够满足船舶安全通航要求。     

弯曲窄槽型河段多线船闸通航水流条件研究

当船闸下游引航道口门区位于河道的弯曲窄槽段时,由于河道水深较浅、通航水流条件非常复杂,不利于通航。依托京南枢纽二线船闸工程,采用1∶100整体物理模型,对弯曲窄槽型河段多线船闸通航水流条件开展系列试验研究。结果表明:1)原枢纽平面布置方案存在缺陷,下游引航道口门区水流条件易受弯道顶冲水流的影响,弯道处断面束窄导致流速较大。2)同时隔流堤高程太低,会引起水流翻过隔流堤产生混乱水流的现象。提出改进措施:1)上游隔流堤高程应加高至33.46 m,下游隔流堤高程应加高至32.58 m。2)推荐增设隔流墙、调顺岸线,同时开挖河床等。研究方案为京南枢纽二线船闸工程通航水流条件改善提供了技术支持。     

韩江东溪船闸通航水流条件优化试验研究

潮州供水枢纽东溪水闸段呈"C"形弯曲河道特点,新建船闸布置于弯道凸岸,上下游引航道中心线与河道交角较大。通过整体物理模型试验及自航船模验证试验,提出改善水流条件的具体措施。结果表明:通过降低通航标准、优化航线、开挖与调整凸岸岸线等措施,减小了引航道中心线与河道主流流向交角,减弱了上、下游引航道及口门区存在的横向流速、回流等不利流态;有效改善了东溪船闸的通航水流条件,为"C"形弯曲河段船闸布置提供参考。     

沥口枢纽上游口门区通航水流条件试验研究

船闸口门区通航水流条件的好坏直接影响航运的安全。针对沥口枢纽上游口门区及连接段通航水流条件差、横向流速大等问题,通过建立沥口枢纽河段水工整体物理模型试验,提出在坝轴线上游设置浅坝,调整河道河势及导流墩分流等优化措施。试验结果表明:优化方案下口门区及连接段内水流流态得到明显的改善,通航条件满足规范要求。船模航行试验表明最大通航流量Q_(20%)=4 661 m~3/s,并论证在此方案下通航的安全性与工程可行性。     

瓦村枢纽下游引航道通航水流条件试验研究

为保证船闸口门区有利于通航的良好水流条件,采用整体定床物理模型对瓦村枢纽船闸下引航道及口门区通航水流条件进行研究。试验结果表明:受电站下泄尾水扩散及尾水渠出口右岸边坡挑流的影响,下引航道口门区水流流态较差,纵横向流速明显超标,不满足船舶安全航行要求。探讨了延长导航墙长度、扩挖尾水出口右岸边坡、增设隔流墩等措施对水流条件的影响,经模型方案比选及优化,确定了下引航道布置推荐方案,较好地解决了口门区横流较大的问题,使下引航道及口门区的水流条件满足船舶安全通航要求。     

库区支流通航水域及设计通航水位的确定方法

以金沙江溪洛渡库区支流溜筒河为例，研究高坝库区内支流通航水域、航道等级及设计通航水位的确定方法。首先根据回水里程、水位保证率、航道条件、矿产资源分布、码头作业区规划等因素综合分析论证支流航道起点，确定通航范围，之后根据水深、河宽、弯曲半径等航道条件、跨河建筑物通航净空尺度、下游干流航道规划等级等因素确定支流航道等级，最后采用分段推算法确定设计最低通航水位。常年回水区设计最低通航水位采用梯级最低运行水位（死水位），而变动回水区的设计最低通航水位需要根据航道整治工程措施可行性、航道整治工程投资、通航保证率以及航道通过能力等进行综合分析确定。     

通航河流上水文缆道工程通航净空高度的计算方法

水文缆道是一种由岸上进行操纵控制,进行江河流量、泥沙等测验工作架设的跨河索道系统。由于需要沿测验断面运送水文测验设备到预定水平位置和垂线测点位置,因此水文缆道对通航的影响不同于桥梁、电力及通信等水上过河建筑物。以保障船舶和水上过河建筑物安全为原则,根据水文缆道运行的特点,结合相关通航技术要求,对通航河流上水文缆道工程的通航净空高度要求及计算方法进行探讨。     

通航隧洞内消波设施试验研究

通航隧洞是一种常见的浅水航道，属于典型的狭窄形航道，船舶在此类受限航道中航行，船舶两侧的不对称水域、船行波以及充泄水振荡波的反射叠加，将对船体产生不对称的侧向力，增加船体控制难度。针对船舶在隧洞航行时的波动问题，本文提出了一种具有立柱和横板的消波设施，采用物理模型开展船舶试验，分析设施的消能效果，经验证该设施可有效减小波动。     

通航水域航行安全评价的研究

为了对通航水域船舶航行安全性进行定量的评价.应用模糊综合评判方法建立我国主要港口通航水域的安全评价模型.根据当前影响通航水域船舶航行安全的11类主要因素建立综合评价集.应用灰色关联分析法和因子分析法确定评价指标的权重系数.利用此模型对我国10个主要港口水域的安全性进行了评价.     

贺江航道通航水深问题研究

建立了贺江白沙至江口区段航道一维河网数学模型,采用该模型对贺江航道进行模拟分析,深入研究了水库不同调度条件下贺江航道断面水深问题.计算结果表明,贺江航道自白沙至江口区段的整体状况良好,只有在枯水期和中水期工况下在都平闸下存在不满足通航要求的区段,并且距离短、易整治.最后给出了不符合航道设计尺度要求的断面区间及其断面类型,对整体的贺江模型模拟计算结果进行了分析,提出了整治意见.     

高坝通航建筑物通航隧洞断面经济性分析

针对未来即将有所发展的高坝通航建筑物通航隧洞设计领域,结合船舶临界航速的计算公式,以溪洛渡枢纽通航隧洞为例进行了隧洞断面经济性分析方面的研究。提出隧洞断面经济性分析的思路应该结合通航建筑物单向过闸时间来确定隧洞内水域的断面系数,最佳的原则是让船舶通过隧洞的时间与通航建筑物单向过闸时间基本相等,使二者匹配起来,然后通过隧洞长度与航行时间计算船舶的设计航速,并由此反算断面系数和进行断面尺寸的设计,从而达到通过能力与工程投资额的最佳平衡点。     

小清河航道通航水位确定

航道通航水位是工程中主要技术参数,是影响工程造价的重要因素。《内河通航标准》中明确规定对综合利用渠道以及设闸运河应综合分析确定航道通航水位。本文通过分析小清河航道水文状况,并结合其行洪、排涝的主要功能和河道、滩地的实际情况,确定航道通航特征水位,为类似航道提供了一些建议。     

船闸对通航河流生态的影响研究*

通航河流上人类活动频繁,且大坝的修建使得河流生态受到不同程度的损害,河流生态承受巨大的压力。基于全球34条黄金航道、全球大坝数据和生态指标数据,采用回归分析、因子分析的方法,研究修建大坝对河流生态的影响与运行船闸降低河流生态压力的作用。结果显示,大坝的修建显著增加了河流生态压力,而运行船闸可降低河流生态压力升高幅度,对生态具有改善作用。不同航道开发率的河流有无船闸处的生态压力不一致,高大坝密度航道越易凸显船闸对河流生态的调节作用。研究成果可为生态环境保护目标下的河流航运规划建设提供理论支撑。     

北极航道通航的重要意义及对我国的影响

随着北极气候逐渐变暖,北极冰盖加速融化,北极航道全面通航的可能性日益增加。北极航道将成为中欧、中美货物运输新通道,挑战传统远洋运输航线,改变国际航运格局,对我国未来航运事业发展将产生重大影响。本文从北极航道通航带来的全球性影响以及对我国经济、航运格局、能源格局以及地缘环境影响等角度,通过分析北极航道的历史与现状、全面通航所带来的优势与劣势,提出我国应对北极航道通航的对策与建议。     

通航水域泥沙固磷效应研究*

通航水域污染治理难度大，限制了水运交通绿色发展，泥沙是影响通航水域水体磷负荷的重要因素。通过室内试验和野外现场试验，分析了航道泥沙对磷的等温吸附特性，提出酸性活化和钙性活化方法，比较了活化泥沙的磷吸附特征及动力学过程，探讨了泥沙活化除磷方法的适用性。结果表明，航道泥沙粒径和含量是影响磷平衡吸附量的重要因子，减小泥沙粒径和降低泥沙含量可增加对磷的平衡吸附量，最高可达0.944 mg/g；等温吸附和动力学分析表明，酸性活化泥沙对磷以物理吸附为主，钙性活化泥沙对磷以化学吸附为主；钙性活化泥沙最大磷饱和吸附量可达16.50 mg/g，在相同泥沙含量条件下，分别是酸性活化泥沙和天然泥沙的8.1、17.5倍。泥沙活化可提升天然泥沙吸附磷性能，作为潜在的水体除磷方法可为通航水域水质提升和污染治理提供基础研究支撑。