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。     

航道疏浚对复杂桥群河段通航水流条件影响的试验研究

成达万高铁涪江大桥处于复杂桥群河段,左岸紧临面积较大的湿地公园,侵入新达成铁路桥左岸80 m通航孔内,占用部分通航净宽,恶化了桥区水流条件,使桥区无法满足V级航道标准。采用二维水流数学模型和船舶操纵模拟试验对4个不同疏浚方案的整治效果进行分析。结果表明：选用方案4,在左岸湿地公园实施大范围疏浚,且对上游老达成铁路进行拆除后,桥区最大流速减少0.46 m/s,减少幅度为21.88%;最大横向流速减少0.33 m/s至0.65 m/s,减少幅度为33.67%,有效改善了桥区航道的通航水流条件,保证了过桥船舶的通航安全。     

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。     

岷江下段航道典型滩险整治技术

岷江干流龙溪口枢纽以下河段为天然航道,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沙采石影响,航道条件恶化严重。采用长河段平面二维水流数学模型对拟建岷江龙溪口枢纽至屏山镇岷江大桥段11处滩险的整治方案进行对比分析及优化研究。在碍航特性及滩险成因分析的基础上,选取该段航道内干龙子滩、白甲滩以及新开河滩段3个具有典型代表性的滩段,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,总结岷江下段典型代表性滩险的整治技术。     

库区支流通航水域及设计通航水位的确定方法

以金沙江溪洛渡库区支流溜筒河为例，研究高坝库区内支流通航水域、航道等级及设计通航水位的确定方法。首先根据回水里程、水位保证率、航道条件、矿产资源分布、码头作业区规划等因素综合分析论证支流航道起点，确定通航范围，之后根据水深、河宽、弯曲半径等航道条件、跨河建筑物通航净空尺度、下游干流航道规划等级等因素确定支流航道等级，最后采用分段推算法确定设计最低通航水位。常年回水区设计最低通航水位采用梯级最低运行水位（死水位），而变动回水区的设计最低通航水位需要根据航道整治工程措施可行性、航道整治工程投资、通航保证率以及航道通过能力等进行综合分析确定。     

嘉陵江亭子口枢纽变动回水区通航流量及保证率分析

按照《四川省内河航运发展规划》,嘉陵江川境内规划14个梯级,2030年实现广元—昭化段达到Ⅳ级航道标准的目标,但是由于《长江流域综合规划》取消了嘉陵江水东坝枢纽,造成亭子口与上石盘枢纽之间水位不能衔接。亭子口电站设计水位变幅高达20 m,导致库尾存在长约28 km的变动回水区,而该段航道天然来流量很小,仅通过航道整治不能达到规划的Ⅳ级航道标准。因此采用优良河段河相关系法,将整治后的滩险河床断面形态与优良河段建立特征流量下的河相关系,推求不同流量下整治滩险可能达到的稳定航深,从而找到工程河段满足Ⅳ级航道水深标准的最小流量。再根据水文站资料分析此流量出现的时间,结合亭子口电站特征水位回水里程,分航段研究通航保证率,提出亭子口库尾变动回水区达到规划的Ⅳ级航道的流量和保证率。     

山区河流沙卵石浅滩整治线宽度确定

航道整治中整治线宽度的确定是整治成败的关键因素之一。在考虑山区河流挖槽稳定性以及船舶上滩能力基础上对整治线宽度计算公式进行改进,提出适合山区河流沙卵石浅滩整治线宽度的计算公式。并通过工程实例借助数学模型对计算的整治线宽度进行验证并提出优化。整治线宽度的确定是一个系统性工作,传统的整治线宽度计算公式与该公式的计算值仅可作为参考值。为达到良好的整治效果,需要通过数学模型以及河工物理模型试验对整治线宽度进一步修正。     

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。     

嘉陵江中游龙爪湾滩航道整治工程方案研究

针对嘉陵江中游龙爪湾受沙石开采影响,采沙坑星罗棋布,局部跌水明显,中枯水弯曲半径仅350 m,水流困弯严重,目前航道尺度达不到渠化后航道等级要求的问题,进行了典型弯道型急流滩险碍航特性、整治参数和整治方案研究,采用现场调查、水文统计、经验公式和数值模拟等方法,得出改善龙爪湾滩通航条件并达到渠化后航道等级的较优整治方案。结果表明,对该类滩险采取筑坝与疏浚相结合的方法,可以调整河床形态、控制疏浚河底,起到增加航道水深、改善通航流态、保障通航安全的整治效果。     

大型水库群蓄水后下游河道枯水期流量增幅估算

随着流域上游大型水库群建设，由于“蓄丰补枯”的调节方式，下游河道枯水期流量增幅明显，对航道条件改善具有重要意义。在金沙江下游控制性水文站历年水文资料的基础上，对不同时期水库群建设后河道枯水期流量变化进行分析，提出一套基于水库群调节库容的下游河道枯水期不同保证率流量增幅的理论计算方法，并定量预测了乌东德、白鹤滩运行后向家坝站95%保证率流量为2 172 m³/s,与实际统计的2 007 m³/s较为接近。此理论计算方法可为其他河流梯级水库群建设后，下游航道枯水期流量的估算提供借鉴。