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。     

开敞水域中斜跨航槽水流的流速计算

通过理论分析,运用试验数据,对开敞水域航槽中心垂线平均流速变化规律进行探讨,同时给出了航槽中心垂线平均流速的计算公式。在表达式中,边坡采用了比以往幂函数更为合理的指数函数形式。最后,用水槽试验数据对所得公式进行必要的验证,计算值与实际值吻合较好。     

饶河鄱阳湖湖区航道整治疏浚方案

在对饶河湖区航道情况及碍航浅滩特性分析的基础上,建立研究河段的一维水流数学模型,利用实测资料进行模型验证。运用数学模型计算设计流量条件下的湖区航道各浅滩段航槽疏浚深度的关键参数及工程前后的水面线变化,分析工程后的水动力条件变化及航槽断面流速变化。结果表明,工程后研究河段水位下降,河段水力比降减小,湖区浅滩段航槽断面平均流速减小,双港下游河道段流速增加。采用规范公式计算航槽疏浚后湖区各浅滩段航槽的年回淤厚度,研究结果可供设计单位参考。     

湘江永衡三级航道潇湘枢纽船闸改造工程通航水流条件研究

针对湘江永州至衡阳三级航道改扩建工程中潇湘枢纽船闸改造工程建设对通航水流条件的影响,建立了工程河段二维水流数学模型,开展通航水流条件模拟研究。分析了工程方案实施后船闸上游近坝段航道沿程断面最大纵向流速、航道沿程断面最大横向流速、航中线纵向流速、航中线横向流速,讨论了不同流量条件下航道范围内纵向流速、横向流速分布特征。     

长江口北槽航槽开挖对水流及河势的影响*

基于试验数据和实测地形,初步分析了航槽开挖对长江口北槽水流及河势的影响.结果表明:1)12.5 m航槽开挖引起北槽主槽尤其航槽内流速显著增加;2)在计算北槽航槽开挖后槽内流速时,乐培九公式计算结果吻合较好;3)12.5 m航槽开挖对北槽河势变化产生显著影响,是引起2009年以后北槽河势显著变化的一个主要原因,因此在分析评价长江口深水航道以及其它相关的航道整治工程治理效果时,应充分考虑航槽开挖所带来的影响.     

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。     

河道采砂对岷江龙溪口至合江门航道条件的影响研究

岷江航道受人类采砂活动影响,河床演变快,航槽稳定性较差,探究河道采砂对岷江龙溪口至合江门航道条件的影响对该航道的建设规划具有重要意义。本文建立了平面二维水流数学模型,对采砂前后航道的流速、水位以及沿程比降进行分析,分析结果表明采砂后岷江的水位下降幅度为0.01～0.80m,流速变化的幅度为-1.56～0.67m/s,比降变化的幅度为-1.419～1.516‰。可以看出采砂对航道内水位、流速、比降影响均较小,对航道水流条件影响较小。研究结果可为岷江下段航道整治工程提供支撑。     

龙滩枢纽下游桥区航道整治研究

龙滩大桥桥区主槽两岸石质边滩岸线极不规则,中枯水主槽狭窄,航道尺度不足;同时受地形影响,龙滩枢纽下泄流量较大时,桥区水流湍急、流态紊乱,大桥主通航孔前主流与桥轴线夹角很大,碍航严重。资料分析和平面二维水流数学模型研究表明,通过新辟航槽、开槽分流、调直航线,可以解决桥区航线弯曲、横向流速过大及不良流态问题,为类似桥区航道整治提供参考。     

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。     

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。     

基于航电一体化的梯级枢纽运行模式优化*

提出一种基于航电一体化的梯级枢纽运行模式优化研究方法。对整个航道进行断面划分,并在各枢纽处设置虚化断面,对航道天然断面和枢纽所在的虚化断面分别采用求解圣维南方程和考虑枢纽调度的水量平衡计算方法,确定断面水位和流量过程,实现全航道断面水力要素的同步计算,满足梯级通航枢纽联合调度对航道水位和口门区流速的高计算精度要求;并在此基础上构建梯级通航枢纽联合优化调度模型,渠化航道,改善口门区和引航道水流条件,同时优化发电策略,实现梯级通航和发电综合利用效益最大化。衢江梯级通航枢纽结果表明,构建模型具有较高的模拟精度,有效提高了梯级通航保证率和总发电量。     

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。     

三峡库区汛期日调节通航水流条件一维数学模型

采用圣维南方程组建立三峡库区日调节通航水流条件一维数学模型,利用三峡枢纽淤积平衡地形日调节物理模型试验成果对数学模型进行验证。研究表明,24h日调节过程中,流量变化的时候,上游引航道通航水流条件最不利。随着泥沙淤积年份增加,汛期日调节通航水流条件逐渐恶化。电站机组错时开启或关闭可以减小口门处的流速。     

宽浅河道低水头水电枢纽口门区通航水流条件研究

根据重力相似准则,采用比尺为1∶100的整体模型,进行某宽浅河道低水头水电枢纽口门区的通航安全性研究。采用ADV三维流速测量系统进行流速测量;采用标准矩形量水堰控制模型流量;采用差动式尾门调节模型水位。由于河道地形及枢纽布置的原因,上游口门区流速过大,下游口门区形成大范围回流。通过扩大河道过流面积,移除下游河道中心连续小岛,增加闸孔等措施,减小下泄水流流速,改善河道整体水流状态;通过加长导航墙,改变导航墙透水面积,优化口门区域地形等措施极大地改善了船闸上下游引航道及口门区通航水流条件,确保过闸船舶的安全。     

弧线导航墙改善船闸引航道口门区水流状态试验

对弯曲河道船闸下游的引航道设计形式进行试验研究,提出引航道采用弧线型设计较之直线型设计能有效减小口门区横向流速、纵向流速,改善水流状态.并讨论了弧形导航墙张角的大小和弧度的大小对下游口门区水流状态的影响.     

大顶子山航电枢纽一期施工河床变形对通航影响

利用大顶子山航电枢纽坝区全沙动床模型,对一期束窄左汊河道的泄流能力、流速流态、通航水流条件及河床变形进行了试验研究,着重研究了一期施工遭遇不同水文年、左汊河道采取不同工程措施情况下河床变形对通航的影响,提出了一期施工航线选择及满足通航要求的改善措施。     

船闸导航建筑物透空形式对通航水流条件的影响

船闸引航道导航建筑物采用透空形式，可以调整口门区的流速分布，改善不良流态，减少口门区泥沙淤积，达到改善口门区的通航水流条件的目的。     

导航堤淹没式开孔对引航道通航水流条件的影响

导航堤开孔是改善口门区通航水流条件常见的工程措施,但开孔的同时加大了引航道内的流速,对船舶在引航道内航行和停泊构成影响。采用概化物理模型试验,研究了导航堤不同开孔位置、开孔率和不同孔口淹没水深条件下对口门区和引航道内通航水流条件的影响,结合国内外的有关研究成果,提出了开孔的布置原则,为工程设计提供参考。