长江口福姜沙河段近期河势演变分析*

长江口福姜沙河段属于复杂的分汊型平原河道,江中沙洲、暗滩交替分布。河床受径流和潮流共同作用,在江 面宽阔河段涨落流路分歧,主槽分汊,多处航段12.5 m水深不贯通,宽度不足200 m,是海轮入江的碍航河段。交通运输部 计划在十二五期间开始实施长江南京以下12.5 m深水航道建设。本河段航道建设治理思路为顺应河势,维持分汊型,守护 双涧沙沙体,稳定航槽。利用实测资料为福姜沙河段航道治理目标进行河床演变分析,分析可知：随着水文年的周期性变 化,河道沙体和汊道及汊道间兴衰更替,给航道稳定性带来不利影响,说明了双涧沙守护的必要性;福北、福南水道受岸 线约束,航槽稳定,航深通过疏浚虽能达12.5 m,但宽度很难满足;从河势变化趋势来看,福中水道弯曲度适中,主槽宽 阔,且呈冲刷发展趋势,利于航道建设。     

福姜沙水道深水航道整治思路及工程布置

福姜沙河段目前呈三汊通航趋势,海轮航道走福南水道,江轮航道走福中水道,福北水道—如皋中汊为地方专用航道,目前三汊水深条件都不满足12.5 m深水航道要求尺度,为此必须进行整治。分析各汊道碍航情况及各汊道整治难度。针对各汊道碍航特性,提出整治原则及整治思路,在分析各汊道分流格局、水深条件、碍航特性等的基础上,提出整治工程平面布置形式。     

长江中游马家咀水道航道整治工程模型试验研究及工程效果分析

利用原型河道观测资料分析和河工模型试验手段,成功地预测了长江三峡水库蓄水运用初期马家咀水道河床演变趋势。在此基础上,对航道总体治理方案进行试验研究,提出分期实施整治工程方案的原则及内容。工程实施后,南星洲右汊近岸航槽不断冲刷发展,河心槽及左汊淤积,左汊分流比下降,基本达到了将主流与主航槽稳定于南星洲右汊近岸槽的整治目标,航道条件显著改善,满足近期建设规划尺度。本河段航道治理经验可为长江中下游分汊河段的航道整治提供借鉴,并对航道整治可能会给相邻河段带来的影响及其解决措施提出建议。     

长江通州沙河段12.5m深水航道碍航分析

分析通州沙河段水流泥沙特征、航道水深条件及航道变迁。从河势变化、河床滩槽冲淤变化等分析通州沙河段深水航道碍航原因。研究表明通州沙河段下段由于河道展宽、洲滩不稳、水流分散及涨落潮流路分离等,造成河势不稳、滩槽不稳。首先是河道展宽,洲滩分流水流不集中、上下过渡段深槽淤浅,出现碍航。其次是河道展宽、主流摆动、边滩淤长、心滩活动造成航道水深不足。另外,洲滩变动,主槽相应变化,滩槽不稳导致航槽不稳。稳定通州沙下段活动洲滩是河势稳定、航道整治的关键。     

长江下游湖口—南京分汊河段最大稳定航深研究*

长江经济带快速发展对长江下游航道尺度提出更高要求,探明该段航道自然禀赋条件下的最大稳定航深对航道规划和开发潜力研究具有重要意义。考虑到长江下游湖口—南京河段多为分汊河道的河势特征,基于稳定航深估算法提出汊道稳定航深计算方法。计算了典型碍航汊道最大稳定航深,得到了各河段汊道稳定航深与分流比的关系。结果表明：4个典型碍航汊道自然禀赋条件下的最大稳定航深分别为11.2 m（马当南水道右槽）、9.6 m（东流西港）、12.0 m（贵池中港）、15.7 m（江心洲主汊）。     

长江南京以下12.5 m深水航道一期工程总平面方案优化

通州沙、白茆沙河段受径流和潮汐的共同作用,水沙动力复杂,河床冲淤多变。通州沙、白茆沙是长江南京以下12.5 m深水航道上延南京首先碰到的2个重点碍航浅滩。在工程河段水沙特性研究的基础上,利用数模、物模试验对工程方案平面布置、通州沙潜堤齿坝高程、通州沙中水道过渡段高程以及白茆沙齿坝高程进行优化并形成优化推荐方案。研究表明,优化推荐方案的实施在一定程度上遏制了通州沙、狼山沙冲刷后退的趋势,有利于白茆沙的稳定,稳定两汊分流,形成南北水道稳定的分汊格局。     

三峡水库运行后长江中下游分汊河段航道治理

三峡水库蓄水运行后,长江中下游分汊河段出现冲淤不平衡,汊道分流关系显著调整,从而导致航道浅滩碍航特性存在差异。在长江中下游分汊河段河床演变、浅滩碍航特性等研究基础上,探讨分汊河段航道治理思路,主要结论为：1)分汊河道浅滩段以冲刷为主,逐渐显现洲滩冲刷萎缩、滩槽形态不利调整等特征;2)分汊段的洪水主流汊道分流比减小,顺直分汊与弯曲分汊的洪水分流比下降幅度小于中枯水时期,而鹅头形分汊河型洪水分流比降幅大于中枯水;3)三峡水库蓄水后通航主汊道对分流的控制力度减弱,进口处出现交错或散乱的不良浅滩形态,航道条件趋于恶化而浅滩出浅碍航;4)分汊河段治理可采取分步控制,实施洲滩控导、边心滩塑造或支汊调控技术等整治措施,达到维持或提高航道尺度的目的。     

福姜沙水道深水航道选汊动床试验研究

福姜沙河段有福南、福北、福中三汊可选通航汊道,而目前三汊都不满足12.5 m深水航道尺度要求,必须进行整治,而选哪一汊为通航汊道成为整治工程首要任务。为此利用潮流泥沙河工模型研究各汊道整治工程效果及影响,对通航汊道进行初选。动床试验表明:通过整治,福南水道维持12.5 m水深,单向通航要求仍较困难,其进口及中部碍航段改善效果较差;福北水道受如皋中汊过流断面限制及碍航段较多,河势发展受到限制,双向通航难度大,暂可考虑单向通航;福中水道目前处于发展阶段,且整治工程对周边环境影响较小,整治难度相对较小。     

鹅头型分汊河段变化特征及治理措施

鹅头型汊道是长江中下游典型的弯曲分汊河型之一,窑监、陆溪口、罗湖洲等水道就属于这类河型.鹅头型汊道往往多汊并存、洲滩易变、航槽摆动、河道变化频繁.为了保障航道畅通,稳定河势必须对此类河道进行整治.根据有关资料,分析鹅头型汊道的变化特征及碍航特点,结合目前已实施的几个鹅头型分汊河道航道整治工程,提出鹅头型汊道的治理方法.     

长江南京以下12.5m深水航道一期工程总平面方案优化

通州沙、白茆沙河段受径流和潮汐的共同作用,水沙动力复杂,河床冲淤多变。通州沙、白茆沙是长江南京以下12.5 m深水航道上延南京首先碰到的2个重点碍航浅滩。在工程河段水沙特性研究的基础上,利用数模、物模试验对工程方案平面布置、通州沙潜堤齿坝高程、通州沙中水道过渡段高程以及白茆沙齿坝高程进行优化并形成优化推荐方案。研究表明,优化推荐方案的实施在一定程度上遏制了通州沙、狼山沙冲刷后退的趋势,有利于白茆沙的稳定,稳定两汉分流,形成南北水道稳定的分汊格局。     

广州港出海航道试挖槽边坡稳定性分析

基于广州港出海航道2008年1月、4月及9月3次航道测量的地形资料,结合相关的水文资料,从边坡稳定性角度分析了试挖槽的回淤情况。通过对比得出了伶仃航段(KP17~KP60)航道东、西两侧边坡坡比的总体变化。结果表明,2008年1月坡比分别为1∶11.1和1∶11.7,4月分别为1∶8.6和1∶8.5,9月分别为1∶8.8和1∶8.4。1月到4月平均坡比变化较大,4月到9月平均坡比变化较小,坡比基本稳定在1∶8.5左右。     

长江下游太子矶水道近期航道稳定性分析

针对太子矶水道鹅头型分汊河段航道稳定性问题,依据实测河道地形、水文资料,分析太子矶水道近期演变及航道条件。结果表明:太子矶水道保持左支右主的两汊格局,右汊内东港在枯水期主槽地位明显,但西港有所发展;河段内已实施的炸礁工程仅增加了东港的枯季分流,中洪水期主流走直,凸岸低滩的冲刷切割仍有可能,西港仍有缓慢冲刷发育的空间;在水流分散区内江心心滩变化频繁,影响东港的航道条件。需要关注西港发展和江心心滩冲淤变化以及西港发展对东港进口及中段航道条件的影响。     

国内外河口航道治理经验及对长江口航道整治的启示

对国内外河口航道治理工程进行分析比较,认为：大河河口航道的治理难度大、周期长;拦门沙航道的治理是关键;不同河口水文泥沙特性千差万别,治理方案须因地制宜;在河口航道治理中,整治与疏浚相结合已成为普遍采用的手段,而且多数以整治为主;重视航道建设与河口综合治理相结合。对长江口航道整治的启示如下：长江口航道治理采取整治与疏浚相结合,多手段多方案研究制定合理方案,工程建设期间须加强现场观测和动态管理。实践表明：长江口航道整治难度极大,必须不断深化对河口水沙运动规律的认识,突破创新,才能取得成功。     

引航道与河流主航道的夹角对通航条件影响试验

分析总结了山区河流通航建筑物引航道与河流主航道夹角形成的因素。通过概化物理模型和船模航行试验,研究了船闸布置在弯道凸岸以及引航道与河道斜交布置2种条件下,引航道与河流主航道不同夹角时,口门区和连接段的通航条件。试验表明,当船闸布置在弯道凸岸附近,河道流速为1.5～2.0 m/s时,转弯夹角宜小于20°;当引航道与河道斜向布置,河道流速为1.5 m/s时,夹角宜小于等于25°,当河道流速为2.0～2.5 m/s时,夹角宜小于等于20°。     

港珠澳大桥对伶仃航道和铜鼓航道回淤影响研究

通过伶仃洋河口潮流泥沙物理模型试验,研究了港珠澳大桥建设对伶仃航道和铜鼓航道的回淤影响。研究结果表明:在假设水文泥沙条件下,港珠澳大桥建设后,伶仃航道内淤积厚度及淤积量呈减少态势;铜鼓航道内淤积厚度及淤积量略有增加。     

贺江航道通航水深问题研究

建立了贺江白沙至江口区段航道一维河网数学模型,采用该模型对贺江航道进行模拟分析,深入研究了水库不同调度条件下贺江航道断面水深问题.计算结果表明,贺江航道自白沙至江口区段的整体状况良好,只有在枯水期和中水期工况下在都平闸下存在不满足通航要求的区段,并且距离短、易整治.最后给出了不符合航道设计尺度要求的断面区间及其断面类型,对整体的贺江模型模拟计算结果进行了分析,提出了整治意见.     

长江中游戴家洲河段航道整治思路探讨

对长江中游戴家洲河段的航道变迁及碍航特点进行了分析。依据河床演变分析,对分汊河段的择汊问题进行了探讨,对航道整治原则进行了深入思考,并确定整治原则为:维持分汊、择汊直港,守控洲头、调整水流、护岸守滩,综合布局、统筹兼顾。进而提出了3个航道整治基本思路,并根据航道整治目标河型的概念选择了目标河型。在河床演变分析及整治思路的基础上,提出了航道整治工程总平面布置设想。     

沙颍河航道安徽段航道整治工程航道尺度研究

通过对沙颍河航道安徽段航道现状、船型现状的调查研究及运量的预测分析,结合京杭运河标准船型,提出了沙颍河航道安徽段设计船型,据此分析研究沙颍河航道安徽段航道整治工程设计航道尺度,对航道的通过能力进行了分析计算,提出了推荐方案.     

深水沉井施工对航道条件的影响

针对桥梁建设期间工程河段航道发生不利变化的问题,以沪苏通长江公铁大桥主墩沉井施工为例,对比分析施工前、后的实测水文、地形和航道维护量。结果发现深水沉井吸砂作业和沉井引起的河床冲刷是南通水道近期航道淤积和疏浚维护量大幅度增加的直接原因。因此,应在桥墩结构研究阶段提前考虑施工方案对航道条件的不利影响。     

浅析小流量山区河流航道尺度的论证方法

航道整治尺度的确定是航道整治工程可行性论证的重要内容之一,针对山区小流量河流,提出了水力计算法、滩情分析法、类比法,来确定合理的航道尺度。并以赤水河航道整治工程为实例进行了计算和综合分析,工程实践表明提出的计算方法是有效的。