软体排护滩带的护滩效果研究

长江中下游心滩河段水沙运动规律较为复杂,碍航问题也较为突出。为了改变这种现状,可采用护心滩建筑物对心滩进行守护,以达到恢复和改善航道条件的目的。以长江中游典型碍航心滩河段——沙市三八滩河段为原型,进行了心滩采用软体排护滩带守护的概化模型试验,结合理论分析,详细论述了软体排护滩前后心滩和河床的冲刷变化规律以及软体排护滩带对汊道分流分沙比的影响。给出了水流挟沙力和动床阻力在心滩河段汊道及滩上的沿程变化规律。对心滩守护前后的水流挟沙力和动床阻力进行了对比分析,并对软体排护滩的整体效果进行了总结。     

福姜沙水道双涧沙守护工程水动力特性

通过河演分析和河工模型试验,对福姜沙河段双涧沙守护工程进行水动力特性研究。河演分析表明,双涧沙浅滩处于多级分汊段,沙体冲淤和洲头频繁进退是各汊河床冲淤变化和航道条件稳定的关键所在。从潮位、流速和汊道分流比等方面,对前期研究推荐的"人字形"双涧沙守护工程实施后的护滩效果及其对河势、防洪和周边的影响等进行了研究。研究结果表明,工程实施封堵了窜沟、减小了双涧沙上的越滩流,双涧沙及其滩槽格局趋于稳定,可改善现有航道条件,为后续12.5 m深水航道线路选择和治理奠定基础。     

长江下游口岸直水道鳗鱼沙心滩头部护滩带工程结构细部处理

鳗鱼沙心滩头部守护工程采用护滩结构,在受径流和潮汐双重影响条件下的应用尚属首次。为保证鳗鱼沙心滩守护工程的质量和整治效果,并保持整治工程结构的稳定性,在分析长江下游口岸直水道鳗鱼沙心滩段水流特性的基础上,根据局部水槽模型成果,对鳗鱼沙心滩头部守护工程护滩带结构进行了细部处理,在保证工程结构稳定的基础上,减少了水毁损失,降低了工程维护成本,节约了工程量,也为相关工程的设计与建设提供参考。     

长江口岸直水道鳗鱼沙心滩头部守护工程局部冲刷水槽概化试验研究———I.水槽概化与护滩建筑物模拟设计

为维持长江口岸直水道下段目前较为有利的滩槽格局和较好的航道条件,在口岸直水道的鳗鱼沙心滩头部进行护滩守护工程,需要研究守护工程周边的最大冲刷深度,以确定边缘压石宽度与重点防护部位,给设计提供技术依据。在分析口岸直水道水流运动特性与泥沙组成特点的基础上,进行了概化水槽的模型设计,提出了采用"流带法"确定水槽边界,确定了最强水流动力、每年可能出现的最大流量、经常出现的流量等试验水力条件。对砂肋软体排、混凝土联锁块软体排、D型系混凝土块排,以及抛石压载等护滩建筑物的模拟进行了设计,为护滩带周边局部冲刷变形试验奠定了基础。     

长江下游口岸直水道鳗鱼沙浅滩段河床演变与航道整治思路

鳗鱼沙浅滩位于长江下游口岸直水道下段,属典型的顺直宽浅水下分汊型沙质浅滩。演变分析表明该段的航道条件与鳗鱼沙心滩形态密切相关,当鳗鱼沙高大完整时,航道条件就好;反之,航道条件就差。本段顺直宽浅河床形态决定了该段滩槽不稳定的现象将长期存在,特别是上游来沙量的减少,将导致心滩易冲难淤,碍航问题将更为严峻。在总结河段浅滩碍航特性的基础上提出了保持现有一滩两槽格局、加高加大心滩、调整滩槽水流分布、增加浅区的冲刷能力的整治思路,以期解决口岸直水道鳗鱼沙浅滩段的碍航问题。     

长江中游丙寅洲滩面护滩带守护方案概化试验研究

平原河流河漫滩护坡工程顶部与滩面衔接处常受到水流淘刷而导致护坡破坏。以长江中游丙寅洲守护工程为依托,参考边滩的护滩带结构,对丙寅洲滩面上流速较大的上游段护坡顶部与滩面的衔接区采取护滩带间距守护措施。通过概化定床与动床水槽试验,研究不同护滩带间距、高度对滩面水流结构与滩面稳定性的影响,优化守护工程措施。研究结果表明,在滩面流速相对较小的区域,采取护滩带间距守护措施的工程效果较好。     

口岸直水道治理思路和工程布置

口岸直水道是长江南京以下12.5 m深水航道二期工程重点整治河段之一。基于多年实测地形资料对口岸直水道的河床演变趋势等进行了深入分析,形成了口岸直水道12.5 m深水航道治理思路,提出了工程治理方案,并采用非均匀、不平衡输沙平面二维潮流泥沙数学模型对方案效果进行了计算分析。分析计算表明：口岸直水道河势总体稳定;落成洲左汊放宽段存在过渡段浅滩,过渡段浅滩航道条件随水文年过程的不同而存在好坏变化;鳗鱼沙心滩在不同水文年冲淤变化频繁,但受上游来沙大幅减少的影响,冲刷、萎缩是鳗鱼沙沙体变化的主要方向或趋势。该水道航道治理的基本思路应以稳定落成洲头部和鳗鱼沙心滩的守护工程为主,并配合丁、潜坝适当增加浅区的冲刷能力。通过工程措施可以达到12.5 m深水航道治理目标。     

透水框架群促淤护滩效果Ⅰ:平面布置形式

在长江航道整治工程实践中,透水框架群的促淤护滩效果得到了很好的证实。已有研究成果均集中在透水框架群及其周围水流特性和床面冲淤特征方面,而透水框架群护滩效果的衡量指标尚未见文献报导;此外,透水框架群不同平面布置形式对河床冲淤特征的影响远不清楚。通过概化水槽模型试验,研究了冲刷条件下透水框架群守护心滩的河床冲淤特性,提出了透水框架群护滩效果的衡量指标,并对比分析了透水框架群多种平面布置形式的冲淤特性和促淤保沙效果,提出了冲刷条件下,透水框架群护心滩的平面布置设计原则。     

透水框架群促淤护滩效果I：平面布置形式

在长江航道整治工程实践中，透水框架群的促淤护滩效果得到了很好的证实。已有研究成果均集中在透水框架群及其周围水流特性和床面冲淤特征方面，而透水框架群护滩效果的衡量指标尚未见文献报导;此外，透水框架群不同平面布置形式对河床冲淤特征的影响远不清楚。通过概化水槽模型试验，研究了冲刷条件下透水框架群守护心滩的河床冲淤特性，提出了透水框架群护滩效果的衡量指标，并对比分析了透水框架群多种平面布置形式的冲淤特性和促淤保沙效果，提出了冲刷条件下，透水框架群护心滩的平面布置设计原则。     

长江口岸直水道鳗鱼沙心滩头部守护工程局部冲刷水槽概化试验研究———Ⅱ: 局部冲刷试验研究

长江口岸直水道下段鳗鱼沙心滩头部护滩守护工程长达2.2 km,宽为0.58 km,采用缩小的完整护滩与两侧局部护滩进行试验,得到不同水流条件下护滩工程的冲刷坑深度与位置。研究了护滩工程边沿有无压载与排体抛石压载不同间距的影响,提出了边缘压石加宽与重点防护部位,为设计提供了技术依据,并为相关研究与设计提供参考。     

长江口北港航道治理方案评估

通过对长江口北港通航现状及河势演变分析,提出拦门沙河段水深不足是影响北港航道通航条件的主要因素。北港航道治理方案还应充分考虑与周边涉水工程、防洪防潮、水资源利用和生态环境保护的关系及影响,利用潮流数学模型对治理方案实施效果进行评估。结果表明,在航道流场动力方面,航道整治效果良好,辅以疏浚可实现航道规划目标。     

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。     

二维数学模型在张家洲水道航道整治工程中的应用

针对近期张家洲水道上浅区宽浅碍航等航道问题,利用最新张家洲水道实测地形建立了二维水沙数学模型。利用此模型,开展6 m水深航道整治工程方案水流及航道条件模拟分析。结果表明:工程实施后,水道达到了固滩守槽、增大南港浅区航槽宽度的目的,能够满足6 m×200 m的目标航道尺度。     

长河段二维水沙数学模型研究及应用*

为了适应长江长河段系统治理技术的需要,对TK-2DC软件水沙计算核心部分进行了并行程序开发,将并行计算技术应用到长河段水沙数学模型中,大大提高了长河段水沙模拟计算效率及模型计算的时效性。建立了长江中游沙市—监利、戴家洲—牯牛沙及长江下游安庆—南京长河段平面二维水沙数学模型,对航道整治工程效果进行了模拟预测。     

白坭水道航道整治工程环境影响研究

白坭水道航道整治工程拟通过疏浚、炸礁等航道整治工程措施来达到航道建设目的。通过数值模拟计算的方法,对施工环节的环境影响进行预测。结果表明:在充分落实各项环境保护对策与措施的前提下,整治工程疏浚、炸礁产生的水体中悬浮物浓度增加对白坭水道沿线水厂取水口取水安全不会产生不利影响,对水道沿线鱼类洄游通道、产卵场等生态环境影响可以接受。     

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。     

新建桥墩对整治建筑物影响及守护措施研究

拟建南纪门轨道专用桥桥墩距离下游整治建筑物最小距离仅24 m,桥墩建成后将对整治建筑物自身稳定产生一定的不利影响，进而可能影响该河段航道整治效果和既定整治目标的实现。采用二维水流泥沙数学模型，计算桥墩建成后水沙条件变化，并对提出的联合守护方案效果进行分析。结果表明：桥梁建设对工程河段航道的通航水流条件影响较小，但会造成桥墩、直立式挡墙前沿和丁顺坝坝头等区域产生局部冲刷，影响桥墩、挡墙及Z^#₁丁顺坝自身的稳定性；联合守护方案实施后，局部冲刷范围明显减小，冲刷强度显著减弱，保障了整治建筑物和桥梁的稳定性，确保航道整治工程原设计功能的正常发挥。     

感潮河网区航道整治工程潮流数值模拟*

东江下游三角洲发生的河道采沙、航道整治等人类活动对该河网区河床形态的自然演变过程产生了较大影响,引起河网区水动力产生相应的调整。基于非结构网格有限体积法的二维潮流数学模型,对倒运海水道疏浚工程实施后二维潮流场进行模拟研究,并从动力场的角度分析河网区航道整治效果。计算结果表明,工程实施后对水流的影响主要集中在工程附近水域,对河道沿程水位及流速的影响较小,可为其它河网地区的航道整治工程提供参考。     

长江下游东北水道河床演变与6.0 m航道整治思路

针对长江下游东北水道6. 0 m航道存在的碍航问题,依据河道地形和水文资料,分析了东北水道河床演变特点及航道条件,并对该河段航道整治的对策进行了探讨。结果表明:东北水道总体航道条件较好,仅在局部年份在河心出现浅包,导致航道水深和宽度不足;为改善东北水道航道条件,航道整治工程可考虑在已建东北水道航道整治工程基础上,加高下三号洲左缘低滩,稳定过渡段主流流路,并适当缩窄过渡段河槽,集中水流冲刷浅区,也可考虑仅在局部出浅年份采用疏浚措施。     

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。