长江航道大型整治工程施工安全控制关键技术

长江航道大型整治工程施工河段长、工程量大且工序多,施工水域船舶通航密度大、船舶种类多,施工安全生产控制与河段通航安全面临巨大挑战。依托长江干线下、中、上游典型大型航道整治工程,围绕工程施工全过程风险管控及安全保障技术,采用理论分析、仿真模拟、现场试验、系统研发相结合的方法,提出了长江航道大型整治工程风险识别与评估方法,构建了通航安全与施工生产安全风险预测模型,研究了长江航道大型整治工程全方位、全过程、全要素施工安全保障与控制技术,并基于AIS和云技术开发了长江航道整治工程施工区安全综合信息平台,为保障大型航道整治工程生产及通航安全提供了理论依据和技术手段。     

长江南京以下深水航道二期工程碍航水道演变特性及航道治理思路

长江南京以下12.5 m深水航道二期工程建设是落实国家"一带一路"战略、打造长江综合立体交通走廊的重大举措。针对二期工程河段4个水道的碍航情况,在分析上游来流来沙特性、各水道分流分沙特性及演化过程的基础上,对碍航特性、河床演变特性及趋势进行分析,提出各水道的整治时机、关键部位和治理思路。成果为航道整治工程设计与建设提供技术支撑,也为感潮河段航道整治积累经验。     

船闸泄水的非恒定流特性及通航安全措施

闸室泄水将导致引航道内生成复杂的水流流态,给船舶停靠及航行造成安全隐患。通过1∶40正态物理模型,研究船闸泄水过程及泄水结束后,引航道内泄水波运动特征、水面比降、流速分布、回流强度等。结果显示:在引航道设计方案下,上下游水头差7.13 m、阀门开启时间5 min时,人字门处反向水头为0.39 m,系船停泊区纵向流速为0.56 m/s,超过规范要求,会对引航道内船舶、人字门以及引航道护岸产生不利影响。延长泄水阀门开启时间可降低泄流过程中的流量峰值,使得引航道内最大水面比降、最大流速、水面波动幅度有所减小;植物护坡能够有效削减泄水波、船行波能量;空箱结构护岸可以有效降低水流对岸壁的冲击力、削减水波动能,保护航道护岸及人字门;空箱护岸长度越长,水流改善效果越明显。     

长江南京以下深水航道生态型整治建筑物结构研究

针对长江南京以下河段水文泥沙、河床组成特点及生态环境现状,研发了格状石笼压载植生垫、立体网状、生态软体排等潮位变动区生态护坡结构,土工格栅加十字块压护、隔室模袋混凝土等高滩生态防护结构,空间排体、主动式钩连体、扭双工字透水框架等生态护底护滩结构,开孔半圆形构件、开孔梯形构件等生态型坝体结构,分析了各种结构的作用机理。各种结构均已用于长江南京以下12.5 m深水航道一、二期工程中,并取得显著的经济和生态效益,具有良好的推广应用价值。     

长江南京以下深水航道生态建设与保护技术及措施

为探索长江生态航道的建设,依托长江南京以下12.5 m深水航道建设工程,针对工程河段生态环境特点及保护需求,研发多种生态型整治建筑物结构。在工程受影响区域,探索人工鱼巢、生态浮床等生态修复尝试。计算与分析潮汐河段施工引起的水体悬浮物浓度对取水口及水源地影响,提出防护方案。在研究噪声对江豚影响的基础上,提出声学驱赶与声学诱导技术。提出全过程的生态环境保护措施与管理办法。成果均已应用于长江南京以下深水航道工程,结果表明生态效果良好,无生态环境事故发生。     

长江南京以下12.5 m深水航道工程的技术难点与建设特点分析

为顺利推进国家重点水运工程"长江南京以下12. 5 m深水航道工程"的建设,需要分析工程的技术难点与建设特点,为工程航道整治设计与施工提供技术支撑。在工程河段的水沙运动特征及碍航特性分析的基础上,结合潮汐分汊河段复杂的自然环境与保护要求,剖析了工程设计面临的技术难点:潮汐分汊河段水沙运动和滩槽演变规律的进一步把握、航道整治参数的确定、通航汊道选择及洲滩控制工程布置、利益相关方相互制约,以及新型航道整治建筑物结构的研发等;分析了工程建设的主要特点:工程里程长、施工点多面广、工程量大、施工强度高带来的管理难度大,施工与通航的矛盾突出,水下恶劣条件下施工精度控制与质量检测难度大,生态环境保护要求高等。成果为工程建设的技术攻关和管理创新提供指导,可作为类似工程前期论证、立项管理的技术参考。     

运东船闸下游引航道非恒定流模型试验

针对运东船闸扩容工程,通过1∶40正态物理模型,研究船闸泄水过程及泄水结束后,引航道内泄水波运动特征、水面比降、流速分布、回流强度等。结果显示:在引航道设计方案下,上下游水头差7.13 m、阀门开启时间5 min时,人字门处反向水头为0.39 m,系船停泊区水面纵向流速为0.62 ms,超过规范要求,会对引航道内船舶、人字门以及引航道护岸产生不利影响,下一步应研究合理、可行、有效的工程或非工程措施以改善通航水流条件。     

运东船闸下游引航道通航条件改善措施

运东船闸位于江苏省干线航道网通扬线起点,规划将老船闸拆除,并在原址进行船闸扩容工程建设。通过1：40物理模型研究工程或非工程修复措施对改善通航水流条件的效果。结果显示：延长泄水阀门开启时间可降低泄流过程中的流量峰值,使得引航道内最大水面比降、最大流速、水面波动幅度有所减小;植物护坡能够有效削减泄水波、船行波能量;空箱结构护岸可以有效降低水流对岸壁的冲击力、削减水波动能,保护航道护岸及人字门;空箱护岸长度越长,水流改善效果越明显。