基于坝头水毁程度判别指标的抛石丁坝水毁研究

抛石丁坝是河道中应用十分广泛的整治建筑物,能够束水攻沙,保护岸滩免受水流冲刷,然而抛石丁坝水毁现象时常发生。针对这一现象,利用动床水槽物理模型试验对平原河流丁坝的水毁破坏进行了研究,分析丁坝水毁破坏的常见形式,认为坝头块石的坍塌流失是影响丁坝整体稳定性的主要因素,即抛石丁坝稳定性可基于坝头水毁来研究。在此基础上,定义了坝头水毁程度判别指标,研究指标的求解方法和坝头水毁程度等级划分方法,得到了坝头不同水毁程度对应的指标值,并对丁坝维护时机的选择加以说明。该方法为抛石丁坝的维护提供了解决思路,有利于抛石丁坝整治效果的持续发挥。     

长江上游航道整治建筑物维修技术探讨

本文重点探讨长江上游航道整治建筑物的技术等级情况,丁坝、顺坝、潜坝、锁坝常见损毁部位及类型,分析钢筋混凝土坝面、钢丝笼结构、抛石结构、扭王字块结构优缺点及应用情况,并对长江上游航道整治建筑物维修进行了阐述。     

砂质浅滩抛石丁坝结构稳定性分析及防护措施

针对砂质浅滩抛石丁坝容易发生沉降塌陷的问题,通过对西江龙圩水道与鸡笼洲滩抛石丁坝进行原形观测,对影响丁坝结构稳定性的因素进行研究,采用泥沙运动理论对原形测试进行分析,得出丁坝基础受到冲刷破坏是引起坝体失稳的主要因素的结论,利用袋装砂护底和碎石或石碴做丁坝基础填料可增强丁坝基础防冲刷能力。这一结论可为砂质浅滩航道整治抛石丁坝施工提供技术借鉴。     

汉江游荡性河道航道整治计算方法研究

本文在理论分析和水槽试验的基础上,对丁坝回流长度、丁坝断面的垂线平均流速分布规律、整治线宽度和最大航深的计算方法等问题进行了研究,得到了相应的算式,同时还对汉江中游典型游荡性河段航道整治计算方法进行了探讨。     

丁坝水流特性研究进展

丁坝作为航道整治的建筑物,在航道整治工程中被广泛地使用。本文从物理模型试验、数值模拟等方面,对丁坝水流特性(主要包括自由水面线、丁坝附近流场和紊动场等)的国内外研究现状进行了综合论述,给出了未来研究的重点和发展方向,对更好地开展丁坝水流特性的研究具有重要的指导意义。     

长江上游航道整治建筑物不同流量下的生态效果

航道整治建筑物在长江上游广泛存在,其在改变局部河段的水动力和水体理化特征的同时也会对浮游生物群落产生重要的影响。于寸滩站11 000 m³/s流量下开展顺坝和丁坝2座航道整治建筑物的水动力、水质及浮游生物生物量现场监测,利用MIKE21软件建立流场,进一步模拟不同流量下坝体前后水动力、水质、生物量的变化趋势。监测结果表明,相较于坝前,两坝体坝后流速减小,溶解氧浓度、浮游植物密度、生物量增加,其中顺坝和丁坝浮游植物密度分别增加69.39%和62.18%,生物量分别增加77.42%和56.41%。基于现场监测数据建立模型得出,4 500、11 000、39 200 m³/s流量下航道整治建筑物前后水动力、水质及生物量差异性逐渐降低,4 500 m³/s流量下整治建筑物生态效果最好。研究成果可为航道整治工程区生物的保护和生态航道的建设提供理论依据。     

空隙率对丁坝周围水位影响数值模拟研究*

丁坝是航道整治常用的整治建筑物之一，实际工程中多采用散抛石丁坝，此类丁坝具有一定透水性，不同的空隙率对改善透水丁坝附近水位具有不同的效果。基于计算流体力学FLOW-3D 软件，研究空隙率对透水丁坝坝身段、坝头前端以及主流带区各个位置水位变化影响。结果表明：在丁坝坝身段、坝头前端以及主流带区水位与空隙率变化关系基本一致，丁坝上游段，当空隙率小于15.4%时，水位随空隙率增大先降低后升高，当空隙率大于15.4%时，水位减小至某一值后趋于稳定；坝体轴线处，水位随着空隙率增大呈现上下波动；各透水丁坝坝后水位均高于实体丁坝，但坝后水位与空隙率并非呈正相关变化。     

关于航道整治工程泥面沉降观测方法的论述

长江航道整治工程中在原泥面设置人工建筑物做到裁弯取直或者疏水节流是一种常见的方法.文中主要详谈航道整治工程中用到的潜堤和丁坝建筑物工程.那么潜堤和丁坝的整体稳定性往往对工程整体质量产生重大影响.针对整治建筑物天然泥面沉降位移监测是了解整治建筑物状态的重要手段,是确保整治建筑物发挥其整治功能的保障措施.如何在整治建筑物工程中有效的长期的获得准确的沉降位移观测数据对于工程有这至关重要的影响.     

北江砂袋填芯试验坝施工方法

采用土工织物缝制砂袋实施航道整治工程,比传统的抛石丁坝形式具有取材方便、施工简单的特点,效益显著。本文通过分析砂袋填芯坝坝体的施工方法,研究其在航道整治工程中的应用。     

瓯江口外海区滩槽演变及主因分析

利用水槽试验和理论分析相结合,在定床方面,讨论了丁坝挑角对壅水的影响;在动床方面,提出了补偿流量的概念,并结合定床壅水公式,给出动床淹没群坝壅水计算方法,计算结果与水槽实测资料相符.在此基础之上,进一步讨论了航道整治建筑物对河道行洪能力的影响.     

荆江护岸工程施工水下抛石形态实时监控系统*

长江中游荆江河段是航道整治工程难度大、水沙条件变化复杂的河段。目前,该河段典型的航道整治措施为软体排加抛石与钢丝网护坡相结合的稳滩固岸结构,而施工中水下抛石形态的监控难度较大,缺少简便、直观、实用的软件与地形测量仪器相结合。本研究基于多波束河床地形扫描技术和三维虚拟仿真技术,开发一种水下抛石着床形态实时监控系统,对抛石前后的水下地形进行对比分析,及时反馈抛石施工区域漏抛少抛超过安全允许范围的情况并预警。研究成果将对水下抛石施工的质量控制具有重要的意义。     

芦家河浅滩段复杂水流特性及治理思路

针对长江中游芦家河水道浅、陡、急的航道问题,对本水道治理思路进行研究。采用三维数学模型分析芦家河水道水流特性,并针对浅滩碍航特性提出初步治理方案。结果表明,通过"疏槽维稳"可同时解决本水道"浅、陡、急"三方面的航道问题。研究成果可为枯水期水浅、流急、坡陡的卵石浅滩治理提供借鉴。     

航道抛石施工过程仿真系统开发

长江下游深水航道整治工程抛石施工过程,受限于没有针对性的三维可视化系统。目前使用的数字化工具,三维可视化效果不理想,动态数据信息查询不便,不能及时有效地反映抛石过程中的情况。基于MATLAB平台,研发出一套具有完全自主产权、有针对性、三维显示的航道工程抛石断面形成过程监测可视化软件,可实现原始地形、设计地形与实抛地形的三维显示。通过对比分析抛石前后地形,及时反映抛石施工区域漏抛或超抛情况,能辅助提高航道整治抛石施工工程的精度与进度。     

心滩守护工程影响航道水流特性的数值模拟*

心滩是位于河心的浅滩,一般位于放宽河道内,会随水位涨落及水沙条件变化而十分不稳定,往往给航道条件带来十分不利的影响。为了改善航道条件,需要通过航道整治工程来稳定心滩,如软体排护滩工程、鱼骨坝护滩工程等。运用基于非结构三角形网格的平面二维水流数学模型对不同类型的心滩守护工程进行了研究。研究表明,建立的数学模型能够较好地模拟心滩周边的水流特性,较好地揭示了心滩守护工程对航道水流的影响特点,这对长江中下游航道涉及心滩的浅滩河段航道治理中具有一定的指导意义。     

西江长洲水利枢纽至界首河段航道碍航分析及整治措施

针对西江航运干线长洲水利枢纽至界首河段枯水期航道碍航问题,收集近年来实测的水文和地形图资料进行研究。通过对工程河段进行水文特性和河床演变分析,得知水位普遍下降与航道冲淤变化是引起枯水期航道水深不足的主要原因,弯道横流对船舶航行安全也有影响,为此针对性提出疏浚炸礁、回填深槽、调顺航线等工程措施。平面二维水流数学模型研究结果表明,实施航道整治以后,航道水深和流态得到改善。研究思路和成果可为类似工程提供借鉴。     

改进随机抽样方法在航道整治工程实体交工验收中的应用

现行有关水运标准对航道整治工程验收的随机抽样方法没有明确规定。为使航道整治实体交工验收检测数据反映现场实际情况,结合筑坝工程抛石结构形式和坝体尺寸等影响因素,参考《公路路基路面现场测试规程》中随机抽样方法,提出一套针对航道整治工程特征的改进随机抽样方法,以消除抽样检测时技术人员的人为影响因素。该方法在施工各参建方共同见证下,公平、公正、合理确认交工验收检测抽检断面位置。方法简单直接有效,易于现场操作,给工程质量监督工作提供了强有力的数据支撑。     

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。     

内河航道服务水平及通过能力研究

以交通工程理论为基础,结合内河航道特征提出航道服务水平概念及指标;以内河和渠化航道标准船型为依据对内河航道服务水平指标进行量化,在此基础上确定服务水平等级;将船舶交通流理论和航道服务水平相结合建立内河航道通过能力计算模型。以淮河出海航道运行资料为依据,计算航道通过能力,并与设计水平年货流密度进行对比分析,可供内河航道规划、建设、评估、维护或升级提供理论参考。     

长江下游连续分汊段汊道演变的关联性研究

长江下游安庆河段由安庆水道、太子矶水道、贵池水道3个连续多分汊河道组成,近期3个汊道段河床演变复杂。依据实测水文、地形资料和数学模型计算等手段,分析3个连续汊道段在水流动力、流速分布、水位及分流比变化方面的关联性,并提出在河道治理及航道整治中应注重保有汊道间过渡段及维持关键洲滩岸线稳定的建议,可为类似工程提供借鉴。