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。     

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。     

澜沧江-湄公河航道哈乐滩碍航特性及整治措施

澜沧江-湄公河航道上哈乐滩具有弯、浅、险、窄、急等特点。根据现场调查资料,结合数学模型计算结果,分析了哈乐滩成滩原因及碍航特性。哈乐滩右岸楠罗河山洪冲出的石块及大卵石堆积在溪口形成冲洪积扇,近年来冲积扇发育,进一步侵占河床泄水断面,同时岸线凹凸不平,导致滩险上段水流弯曲,中段坡陡流急,船舶枯水上滩困难。针对哈乐滩滩险成因及碍航特点,提出炸礁和修筑整治建筑物结合的措施,解决滩险碍航问题。     

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。     

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。     

安康枢纽日调节不稳定流对下游航道影响及其治理研究

在深入细致地分析3个主要碍航滩险的滩险成因、碍航特点的基础上,结合物理模型和数学模型,全面完整地再现了安康枢纽以下19 km河段内水流运动规律,提出了河段内3个主要碍航滩险的整治原则.根据拟定的整治原则,研究中分别对3个主要碍航滩险进行了多方案的比较论证,所提出的推荐方案已用于施工图的设计.工程实施后,安康枢纽下游19 km河段内的航道得到了明显的改善,工程效果良好.     

长江上游老虎梁险滩航道整治模型试验研究

长江上游老虎梁滩段是重庆—宜昌河段内的重点碍航滩险，近期发生多起海损事故，严重影响船舶通航安全及航运效益发挥。针对此问题，采用物理模型试验和船模试验的研究手段，在深入揭示老虎梁滩段碍航水流特性及行船安全问题的基础上，对不同航道整治方案实施后的水流条件、行船状态进行了对比研究。结果表明，方案实施能减弱不良流态对船舶安全航行的影响，综合分析比选后推荐了最优方案，为该滩段航道整治工程设计提供科学依据，也可供其它类似滩险的航道整治研究参考。     

安康枢纽回水变动区航道整治数学模型研究

安康枢纽回水变动区河段的通航水流条件既受上游石泉枢纽日调节影响,又受下游安康枢纽水库调度的影响。河道水流既有山区河流滩险水流特性,又有库区河道水流特点。同时,该河段为连续急流弯道段,研究难度大。文中采用平面二维水流数学模型的技术手段,研究回水变动区河段滩险整治工程方案。针对天然河道边界复杂等特点,研究采用正交贴体网格。在此基础上建立了平面二维水流数学模型。采用有限体积法对平面二维水流控制方程进行了离散。对安康枢纽回水变动区天然情况下的水位、比降及水流流速等进行了验证计算及分析,验证结果表明,所采用的数学模型和计算方法能够准确模拟枢纽回水变动区的水流运动特性。根据河段的河道特性、河床演变特点及碍航特点,提出了航道整治原则。在上述整治原则的基础上,对安康枢纽回水变动区河段滩险整治方案效果进行了计算分析,并提出了能够达到设计航道尺度的整治工程方案。     

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。     

枢纽下游航道整治设计最小通航流量研究

为保障枢纽下游航道整治效果,使其达到规划航道等级标准,以岷江龙溪口—宜宾81 km航道整治工程为例,分析上游枢纽联合调度可能达到的设计流量,采用平面二维水流模型研究不同设计流量下达到的航道尺度。结果表明,远期通过岷江上游干支流水库联合调度,枯期(11月—次年4月)平均流量可增加至1 757 m3/s。当上游日均来流量大于900 m3/s的情况下,通过龙溪口枢纽的反调节作用,基本可保证龙溪口下泄基流在900 m3/s以上。流量为900 m3/s时,岷江下段各滩段航深得到有效改善,满足Ⅲ级航道2.4 m的航深要求。因此,岷江龙溪口—宜宾81 km航道整治设计最小通航流量应为900 m3/s。     

龙溪口航电枢纽工程施工期智能航道系统研究

针对龙溪口航电枢纽工程施工期所在河段不断航，且来往船舶多，临时航道通航环境复杂的情况，设计开发了施工期智能航道系统，该系统以电子航道图为显示基础，实现航道水位、流速流量和水深的实时监测、航标遥控遥测、船舶动态管理等功能，并提供共享与服务接口，系统的实施实现了对河道表面流速场的非接触、无人值守的实时测量，以及对航标、船舶的动态管理，提高了管理效率，保障了龙溪口枢纽工程施工期工程河段的通航安全。     

长江上游莲石滩航道整治模型试验

莲石滩是长江上游著名的复杂险滩,具有浅、险、急等复合碍航特性。基于前期碍航特性、成滩原因和治理思路等研究成果,结合整治目标,对鱼鳅石浅滩和关刀碛急滩分别采用"疏槽维稳"和"扩枯稳中"的整治思路,根据设计航槽走向的不同提出两组方案进行模型试验。结果表明,两组方案均可基本解决碍航问题,方案2在顺应河势、航线选择、整治效果方面更优。     

岷江上游大型水电站运行对龙溪口下游航道枯水期水位和流量的影响

根据规划,岷江龙溪口-宜宾段将通过航道整治达到内河Ⅲ级航道标准。该河段多年历时保证率95%的流量仅能达到662 m³/s,但是岷江上游紫坪铺、瀑布沟等大型水电站的建成对下游河段通航流量产生了较大影响。根据紫坪铺水电站蓄水前、后高场水文站的径流、泥沙资料,分析紫坪铺等大型水电站建成后对下游河段水沙特性的影响,得知岷江上游大型水电站建成后,该河段来沙量明显减少,径流年内分配有所均化,枯水期流量明显增加,特别是多年历时保证率为95%时,流量增加166 m³/s,对应水位增加0.21 m,可为研究河段达到内河Ⅲ级航道提供流量支撑。     

澜沧江西瓜滩至勐宋滩滩群航道整治方案

基于澜沧江244界碑至临沧港IV级航道建设工程,以西瓜滩—勐宋滩滩群为依托,阐述滩群河道特征和水文特性。针对大比降、大流速峡谷河段滩群航道尺度不足,单滩整治造成上游滩险水位跌落和流速、比降不利变化,从而形成新的碍航问题,对各滩演变进行分析并总结整治经验,对单滩碍航特点和滩群碍航特点进行研究,采用清礁措施扩大过水断面的方法,解决了单滩航道尺度不足的问题。采用逐段壅水、分段消化的壅疏结合方法,解决了滩险联动导致的水位跌落等问题。得出结论:在山区河流滩群整治过程中,采用清礁和筑坝相结合的方法,能够解决滩群联动相互影响的整治难题。     

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。     

山区大型河流弯曲分汊河段航道整治思路与措施

铜鼓滩为弯曲分汊浅险滩,弯槽为枯水航槽,上口水浅,不满足尺度要求,中段航槽落湾,弯曲半径小,下口流速大,流态乱,上下水船舶航行危险。通过叙泸段工程整治,该滩碍航问题得到解决。基于模型试验成果和工程实际效果,通过研究该滩水沙特点和碍航特性,对治理思路与整治措施进行剖析。该类滩险主流洪水趋直,枯水落湾,洪水面流与底流分离,面流趋直,底流携带泥沙落弯;可开辟窄深型直汊通航,辅以江中整治建筑物束水维持航槽稳定;考虑到水沙分离的规律,应合理确定分流点,使水流归直槽,泥沙仍走弯槽。     

长江中游武桥水道碍航成因分析及治理方案设想

武桥水道位于长江中游武汉市市区，枯季因汉阳边滩突入江心航道过于弯曲而碍航，航道维护难度大。文章扼要介绍了该水道的河床演变特点及碍航成因，分析了影响汉阳边滩冲淤变化的主要因素，提出了该水道初步的治理方案。     

长江上游钱口石梁滩切礁整治试验

钱口石梁是长江上游羊石盘—上白沙水道中水急滩。通过分析该滩段的碍航特性及滩险成因,采用模型试验方法对切礁整治方案进行研究。整治工程方案的影响因素包括切礁深度(4、5、6 m)、切礁范围(全部切除和部分切除)、弃渣填槽。结果表明:不同的切深方案,流态基本相同,横流减弱明显,基本不碍航;全部切除方案优势明显,航标数量减少,布设难度降低,航道维护和运行费用较小;弃渣填槽后,泡水和漩水一定程度减弱,流态进一步改善。推荐采用切礁深度5 m、全部切除,并将弃渣填槽的方案。方案实施后航道条件得到有效改善,航道维护难度和运行成本降低。     

长江中游牯牛沙水道河床演变及治理措施

牯牛沙水道位于长江中游,由双节点控制下的限制性弯道段和顺直段组成。本水道航道条件曾一直保持良好,然而近年来航道条件出现向不利方向转化的趋势,且时有碍航情况发生。结合牯牛沙水道实测的水沙资料,分析本水道河床演变特点和碍航特性,揭示滩槽演变的影响因素。在此基础上,提出相应的治理措施,可为工程实践提供参考。