西江梧州水文站设计最低通航水位探讨

根据西江控制站梧州水文站多年历史资料及近期实测资料,在分析梧州设计水位变化特征的基础上,采用推算设计流量和下游设计水位,以数学模型计算工程前后设计水位的方法,综合考虑枢纽坝下河床下切、潮汐作用、工程疏浚等因素影响,计算分析西江长洲枢纽坝下3 000吨级航道工程的梧州水文站设计最低通航水位,为附近工程建设及类似航道整治项目相关设计水位取值提供参考。     

梯级枢纽调控下西江干线末端航道设计水位推算

长洲枢纽坝下—界首河段位于西江航运干线广西境内末端,其上游已建或规划建设多座梯级枢纽,该河段河床受到清水冲刷,加之人为无序采砂,河床下切明显。配合贵港至梧州3 000 t级航道工程建设,现状条件下航道设计水位已较前期工可阶段有明显下降。为了保证贵梧3 000 t级航道工程的建设,文章采用长洲枢纽运行后实测地形、水文实测资料,对长洲枢纽坝下—界首河段设计水位进行重新推求,并根据推求结果提出贵梧3 000 t级(长洲坝下—界首)河段航道设计水位应充分考虑长洲水利枢纽运行导致的河床下切以及航道整治开挖为3 000 t级航道共同影响引起的枯水期水位备降值。     

西江四滩河段近10年河床变形与成因分析*

基于2004—2014年西江四滩河段10年实测地形资料,采用Kring插值方法及数理统计的方法,分析该河段近10年的演变,阐明其冲淤变化特征;分析上游来水沙变化和航道整治工程对河道演变影响。研究表明：2004—2014年,四滩河段河床整体处于冲刷下切态势,2007—2013年是冲刷剧烈期;分析认为,导致2004—2014年河床总体下切的主要原因是建库蓄水拦砂为主因的上游年平均含沙量和年输沙量持续大幅度的减少;长洲枢纽2007年起拦砂泄清及航道整治工程是研究河段整治线范围内河槽2007—2013年冲刷剧烈的主要原因;河床下切导致四滩河段最低通航保证流量下水位下降明显,但航道水深有所增加。     

黄河下游河道游荡段泥沙输移规律研究

基于1950~2000年间黄河下游河道游荡河段小浪底、花园口、高村水文站各年年径流量与来沙量资料,分析黄河下游河道年径流量、年来沙量及年平均含沙量的变化趋势,对黄河下游河道游荡段泥沙输移规律进行研究。研究结果表明:黄河下游年径流、来沙量、年平均含沙量时间变化曲线具有一定的波动性,但总体上呈现出减小的趋势;黄河下游河道游荡段各站年输沙量总体上随年径流量的增大而增大;在一定年径流量情况下,黄河下游河道游荡段各站年输沙量随上站年来沙量的增大而增大;黄河下游花园口~高村游荡河段年排沙比随年平均含沙量的增大而减小。     

长洲枢纽下游人工节埂防冲措施研究

针对长洲水利枢纽建成后,下游河床冲刷引起的枯水位下降,可能导致枯水期船闸下闸首门槛水深不足的问题,应用二维悬移质泥沙数学模型对枢纽建成后下游河床的冲刷下切及枯水期水位降落情况进行预测,结合当地的河床形态及地质条件,提出在坝下河道布置一系列的护底工程,形成不连续的人工控制节埂的防冲措施,以达到抑制河床冲刷、抬高近坝段枯水水位的目的。研究表明:通过在长洲枢纽下游河道合理布置人工节埂,可以有效地抑制下游河床冲刷,减小坝下枯水水位的下降值。     

西江航运干线长洲枢纽船闸货物通过量突破1.52亿吨

2021年,在克服60年一遇大面积气象干旱、长洲枢纽坝下至梧州界首段航道整治工程施工、新冠疫情零星散发等系列不利因素叠加的影响下,长洲枢纽船闸货物通过量预计达1.52亿吨,同比增长0.8%,再创历史新高。2021年是西江航运干线通航形势最为严峻的一年。面对挑战,珠江航务管理局充分发挥西江航运干线通航保畅工作机制作用,积极会同水利、电力以及两省(自治区)交通、港航、海事和船闸管理单位,主动加强沟通协调和信息共享。     

长洲船闸长效管理的思考

自2007年5月15日广西梧州长洲枢纽船闸正式通航以来，5月22日中午12时03分，上锚地待闸下航船舶已于11点58分全部进入闸室，下航状态畅通，宣布长洲枢纽船闸上下游滞留的船舶结束待航，船闸进入畅通运行，见《长洲船闸通航情况表》。     

长江口径流来沙量减小对河口含沙量的影响

针对近年来长江流域来沙量大幅减小对长江河口含沙量的影响问题进行统计分析、对比研究。利用大通站来沙量数据,统计分析1950—2011年输沙量的变化,得出长江口近期径流来沙量大幅减少。对长江口各汊道1978—2011年实测含沙量进行统计分析,得知长江口径流来沙量减小对河口含沙量的影响。研究结果表明:1)长江口来沙量减小,使得口内段南支、南港总体含沙量水平明显减小,口外含沙量亦有所减小,但拦门沙区段的含沙量基本不变。减小幅度从内、外两侧向拦门沙降低。2)拦门沙区段水体含沙量主要与河口区滩地泥沙来源丰富、泥沙活动规模大、潮汐动力强以及盐淡水混合综合影响形成河口最大浑浊带等密切相关,上游来沙量减小对该区段含沙量变化规律的影响尚不明显。     

长洲枢纽下游近坝段河道考虑河床粗化的冲刷模拟研究

西江长洲枢纽建成后,由于水库拦截泥沙,将使下游河床发生沿程冲刷,尤其是枯水期水位下降,影响下游通航.预测长洲枢纽建成运行后设计通航流量时坝下水位的下降.在有泥沙下泄的情况下,尝试采用粗化理论来考虑河床组成在冲刷过程中的变化,计算坝下河床在多年冲刷后的水位下降情况,并分析运用粗化方法的合理性.同时与不考虑粗化作用情况下的水位下降值进行了比较,分析在下游河道有基岩出露的情况下河床粗化作用对水位下降的影响,并提出了关于减小坝下水位下降整治措施的新设想.     

淮河干流刘台子弯道河段水沙特征及变化趋势

以淮河干流鲁台子站1951—2015年的水沙原型资料为基础,基于SPSS、Matlab等工具,采用累积距平、M-K和R/S分析等方法,研究刘台子河段来水来沙特性及变化趋势。结果表明:在径流量未发生系统增加或减少的前提下,输沙量和含沙量均呈明显降低趋势,至2000年以后含沙量基本稳定在0. 1 kg/m~3;来沙变化具有较明显的阶段性特征,输沙量突变开始年份在1984年左右,含沙量突变和开始年份发生在1980—1986年;输沙量与含沙量在未来一段时间整体呈现增加的趋势;该河段河床整体以冲刷下切为主。     

深水航道的河势控制和航道回淤问题

长江口深水航道的整治为检验和深化潮汐河口汊道整治理论及方法提供了依据。河势的宏观控制要求北槽维持落潮流输沙优势。分析表明,工程后北槽分流比下降,已接近河槽性质转变的阈值。一、二期整治工程使河槽断面由宽浅向相对窄深转变,形成了覆盖航槽的连续深泓,为航道维护提供了重要保证,但三期减淤工程使-8 m以下河槽断面向相对宽浅逆转,加上北槽中段过高的流速造成该河段的高含沙量和高输沙率以及该河段近底净输沙方向指向航槽内,使回淤量进一步增大。通过现场观测进一步揭示了近底高含沙量及浮泥形成的机制。进一步的减淤措施应注意恢复合理的导治线放宽率以使输沙率的沿程分布较为均匀。     

西江界首至肇庆河段航道设计最低通航水位研究

水沙变异条件下航道设计水位研究是航道整治工程中的重要问题。在对西江界首至肇庆河段重点滩段河床演变分析的基础上,根据河段的水文情势变化特点,采用综合历时曲线法计算航道设计流量,通过数学模型计算分析潮汐、枢纽下泄非恒定流、航道整治工程等因素对设计水位的影响,然后确定航道设计水位。研究成果对于水沙变异条件下枢纽下游径潮流过渡河段的设计水位计算具有参考意义。     

长江下游南京河段马汊河口航道流态及泥沙淤积特性研究

选择南京八卦洲河段马汊河入江口门,建立二维潮流、泥沙数学模型,对入江口门航道流态、水流泥沙运动特征以及口门泥沙淤积特性进行研究。结果表明,中、洪水条件下,八卦洲河段内不存在涨潮流,但口门内仍然存在往复流。河床冲淤变形计算结果表明,口门向内泥沙淤积呈由大到小的分布规律,口门回流区淤积厚度最大。不同水文特征年泥沙淤积程度不同,随淤积历时增长,泥沙逐年淤积量略有减少,且淤积泥沙由口门逐渐向航道推进。     

三峡水库运用后荆江河道断面形态变化及对航道条件的影响

利用三峡水库运用后水沙、地形资料,分析了荆江河道水沙、河道冲淤、宽深比、断面形态变化的规律,并在此基础上研究了断面形态变化对荆江航道条件的影响.结果表明:三峡水库运用后荆江不同类型河道断面形态呈现不同的变化规律,同时也存在共同特点,即上游水沙条件变化引起边滩冲刷,河宽增加,束水能力下降,同流量下河道水流弯曲度有所减小;受长期清水下泄的影响,以上变化将会进一步持续和发展,边滩冲刷、河宽增加仍将是未来一段时期荆江特别是下荆江河道变化的主要形式和特征,这些变化将对荆江的航道条件产生一定的不利影响.     

天津港至南排河岸段海域悬沙运动遥感分析

利用Landsat-5/7卫星影像资料和实测含沙量资料,建立天津港—南排河岸段海域悬沙遥感模式,对表层水体悬沙分布及泥沙运动情况进行分析。研究表明,该海域含沙量均呈现从近岸至外海递减,具有明显的层次性;相对较高的含沙区域主要集中在-2m等深线以内,其表层含沙量一般在0.3kg/m3以上;沿岸线走向,含沙量的大小及分布范围总体呈现自北向南有所增大的特点;悬沙分布受季节性影响较大,冬季大风掀沙使得冬季含沙量明显大于夏季;当海域吹向岸风时近岸的含沙量要比吹顺岸风或离岸风时近岸含沙量高。     

雁型分流坝航道整治效果研究

在长时间的运行过程中,天然分汊航道容易出现泥沙淤积、航道变形及河口区后方浅滩冲刷等问题。针对天然分汊航道,融入"生态水利"的治理理念,创新设计了一种雁型分流坝航道整治建筑物,并对其可行性进行试验研究及分析论证。通过与传统的鱼骨坝的对比试验研究,雁型分流坝在分水及排沙方面性能更优;通过位置布置、结构构造的率定试验,对雁型分流坝在实际工程中的应用进行优化。通过论证,雁型分流坝航道治理方案在技术、经济及稳定性方面均可行,同时也可推广至河道治理、河湖整治及有相关要求的景观工程。     

从河相关系定性探讨长江口澄通河段河床演变趋势

利用长江口澄通河段多年实测水深、流量等资料,建立反映澄通河段典型断面面积随含沙量和落潮流量变化的河相关系。依据所建立的各典型断面的河相关系式,分别探讨在含沙量变化和落潮流量变化下,典型断面面积的变化情况。分析可知,当含沙量从0.312 kg/m3减少到0.043 kg/m3时,各典型断面的面积普遍增加超过55%,而当落潮流量从10000 m3/s增加到100000 m3/s时,典型断面面积增加了约7.7倍。这表明在落潮流量不变的前提下,含沙量的减少会导致澄通河段各典型断面面积较大幅度地增大,而在含沙量保持不变的情况下,随着落潮流量的增加,断面面积的增加也较为明显。     

复杂心滩通航河段不同角度碛首坝对航道条件的影响*

长江上游河段多为基岩和卵砾石河床,常见心滩、浅滩及边滩等复杂边界碍航河段。由于工程实际需要及航道整治要求,经常存在采砂坑、开挖航槽、修筑碛坝等改变局部河道边界的情况。以长江上游占碛子河段为例,建立向右偏转0°、5°、10°碛首导流坝数学模型,分析表明:0°碛坝引起的水位壅高流速增幅和分流比变化均较小 ,对占碛子浅滩影响较小;5°碛坝对主槽分流比和航道通航水深及流速的优化更加明显,通航效果更优;10°碛坝对主槽通航条件的改善明显,对流场改变较大,引起了明显的河势演变。为长江上游复杂通航河段航道整治工程的设计和研究提供参考。