已建枢纽船闸下游引航道口门区急流碍航改善措施的研究

过去国内内河枢纽建设往往多以防洪、发电等效益为主,航运建设得不到应有的重视,出现了一批碍航闸坝。以已建沅水五强溪枢纽船闸下游引航道口门区通航条件改善措施研究成果为基础,分析了已建五强溪船闸碍航原因,并提出了采用浮式导堤方案解决已建船闸下游引航道口门区急流碍航的工程措施,为今后拟建枢纽的开发建设和其它已建类似碍航枢纽下游航道通航条件改善提供借鉴。     

三峡枢纽碍航度测算及对策建议

为定量评估三峡枢纽船舶通航状况,引入"碍航度"概念,分析碍航度的影响因素,构建由5个可量化指标构成的综合评估指标体系。基于模糊综合评价法定量计算三峡枢纽2003―2014年的碍航度指标,并绘制碍航指数曲线。结果显示:2020年、2030年三峡枢纽碍航度可能将高达0.9、1.0;届时,三峡坝区船舶积压状况将非常严重,从而导致船舶运输效率急剧下降,物流成本明显提高。为此提出内部挖潜、翻坝转运和新建船闸等对策建议。     

洪江枢纽船闸扩建工程改造方案研究*

针对高水头船闸利用部分原水工结构进行改建的技术难题,以沅水洪江船闸为例,采取模型试验、枢纽大坝安全综合评估、船闸总体布置优化、老船闸加固改造和输水系统改造等技术创新措施,尽量避免对枢纽发电、大坝安全及防洪安全带来不利影响,从引航道布置、通航条件、导流建筑物和原船闸结构影响等方面对3个改造方案进行对比研究,确定船闸扩建改造推荐方案,可为类似项目提供参考和借鉴。     

顺直分汊河段洲尾船闸的口门区三维流态数值模拟

顺直分汊河段汇流区水流情况较为复杂，将船闸口门区布置在汇流口河中水流掺混区，存在水流流态紊乱等碍航问题，不利于船闸的通航安全。为充分认识洲尾船闸口门区水流流态特性，采用Mike 3FM模块三维水流数值模拟技术，针对沅水下游已建桃源枢纽船闸口门区的三维水流流态进行研究，得到了分汊河道洲尾船闸口门区中洪水期下泄水流平面流态分布特性，交汇水流的主流带、掺混区及动力轴线的规律等，为分汊河段河中布置新建船闸以及旧有船闸的设计和升级改造提供了相关理论基础。     

三峡枢纽碍航性分析及对策建议

三峡工程建设使长江上游通航条件得到了极大改善,有力促进了长江流域经济社会发展。但是,由于过坝货运量的持续增加,导致三峡船闸提前19年达到了设计通航能力,碍航效应愈加明显。文章从时间、成本和环境影响等方面系统分析了三峡枢纽的碍航特性,并有针对性的提出了对策建议。     

凌津滩枢纽船闸下游近坝段航道整治研究

沅水梯级渠化最末一级凌津滩枢纽建成后,船闸下游引航道口门以下现行航道弯曲分汊、水浅流急、航道易淤积,船舶进出船闸困难,严重影响枢纽通航功能的发挥;在分析近坝河段航道碍航原因的基础上,通过水流和遥控自航船模、定床输沙物理模型试验,分别对左、右航线不同的工程整治方案进行研究优化;通过综合对比分析,废弃现行左线航道,选择右线开辟新航道,并针对存在的问题提出相关对策。     

新型桩基导流屏改善船闸下游口门区通航条件效果分析

五强溪枢纽船闸下游引航道口门区碍航问题一直是制约沅水高等级航道畅通的瓶颈。采用定床水流物理模型试验手段,分析河段现状通航水流条件及碍航特性。在桩基透空式隔流堤改善方案的基础上,提出了改善口门区通航条件的桩基导流屏方案,即通过阻挡和疏导水流相结合的方式来削弱口门区的斜向水流。方案实施前后试验成果对比表明,桩基导流屏对改善口门区斜流碍航具有较好的效果。     

艳洲枢纽下游近坝段航道整治研究

枢纽下游的枯水位下降问题是航道出浅的重要原因,也是影响船闸通航、制约航道等级提升的重要因素。在分析澧水艳洲枢纽下游近坝段碍航特性、枯水位变化及原因的基础上,采用二维平面水流数学模型研究了澧水航道升级整治过程艳洲枢纽下游近坝段的浅滩整治问题,包括工程整治方案、整治效果及对枯水位的影响。结果表明:艳洲枢纽下游近坝段河床比降大、枯水位落差集中,具有明显的"陡坎"及"陡比降"现象,若仅以疏浚方式进行航道整治,则将引起艳洲枢纽船闸下游的枯水位明显下降,在艳洲枢纽船闸改扩建中下游设计最低通航水位的确定应充分考虑枢纽下游高等级航道整治工程的影响。     

桃源枢纽船闸下游引航道中水期整治技术

桃源枢纽船闸位于江心洲洲尾,中水期枢纽两侧同时泄流,船闸下游引航道及口门区段存在横流和泥沙淤积等碍航问题,有必要通过工程措施予以解决。采用定床水流和定床输沙试验,研究不同中水期整治方案下,船闸下游引航道及口门区的水流泥沙条件。结果表明：1）左侧疏浚区能有效平衡右侧疏浚区的侧向引流作用,疏浚区宽度越宽,河段横向流速和泥沙淤积量越小。相较于直立墙结构,斜坡式石笼坝导墙能够有效避免末端回流的形成,进一步减小口门区横向流速和泥沙淤积。2）沿下游引航道口门区及连接段左侧布置疏浚区,疏浚宽度等于1.5倍引航道宽度,疏浚底高程26.44 m,同时采用斜坡式石笼坝延长左侧导墙200 m,可较好解决中水期河段碍航问题。     

过去:“滞航”成西江独特风景

正2017年的长洲枢纽船闸货物通过量预计逼近亿吨,成绩喜人。但是谁也想不到,昔日的长洲枢纽船闸,却是另外一番光景。长洲枢纽处于西江航运干线咽喉位置,枢纽建成后改善了航道通航条件,沿江产业得到快速发展,对水运的需求不断增长。自2007年长洲枢纽一线、二线船闸建成后,一直持续到2015年初,频繁出现的船舶滞航问题令人尴尬不已。直到长洲枢纽三线、四线船闸投入使用,船舶滞航问题     

蔺家坝复线船闸闸位布置研究

蔺家坝船闸位于京杭运河苏北段的湖西航道上,为了满足货运量的增长需求,须建设复线船闸。本文对复线船闸的闸位布置进行了研究;从共用引航道宽度、复线船闸的引航道布置、施工条件、一线船闸闸室的主体结构、现场地形条件等方面,对可能的平面布置方案进行比较分析。经过综合论证,确定复线船闸与一线船闸的轴线间距为70 m。最后,为完善工程设计,对本工程提出了优化方向。     

葛洲坝船闸船舶同步出闸运行组织

针对日益增长的船舶过坝需求与船闸通过能力不足的问题,对葛洲坝船闸船舶出闸方式进行优化研究,提出"全同步出闸"和"半同步出闸"的船舶出闸方式。分析葛洲坝船闸船舶出闸现状、通航建筑设施布局和航道条件,得出船舶在葛洲坝船闸开展"同步出闸"的基本运行组织方案。建立"全同步出闸""半同步出闸"和"逐一出闸"3种船舶出闸方式的数学模型,计算得出结论:选取合适的方案开展同步出闸可以缩短葛洲坝船闸船舶的出闸时间。结论为后期葛洲坝船闸开展同步出闸实船试航提供理论支持。     

船闸引航道长波波动对人字闸门影响研究

从船闸灌泄水非恒定流对闸室与引航道水力特性的影响出发,通过物理模型试验观测了引航道的波动形态、波动水力特性;探讨了闸首处最大水面升降与最大流量、引航道长度的关系;分析了闸室超高（降）与引航道水面升降对人字闸门的影响。结果表明调平闸室与上下游水位后,人字闸门的内侧（闸室）承受惯性水头,外侧（引航道）承受水面周期升降,人字闸门承受正反水头的作用,该水头呈抵消趋势,所以引航道水面升降有助于反向水头的减小。同时,讨论了惯性超高（降）改善措施、引航道水面波动的利弊及对集中输水系统船闸人字闸门的影响。     

某扩容改造船闸工程闸位平面布置

狭窄空间内船闸扩容改造受诸多因素的影响,其闸位平面布置方案的合理性尤为重要。以某扩容改造船闸工程为例,综合考虑选址、共用引航道宽度、施工过程对二线船闸主体结构及隔流堤安全的影响、施工围堰布置及防洪要求,进行方案比选研究。最终确定闸位布置方案为:两船闸中心线间距为80 m,改扩建一线船闸下闸首上游面与二线船闸下闸首上游面顺水流方向距离为4.4 m。同时,对后期工程设计提出建议。     

船闸引航道长波波动对人字闸门的影响

从船闸灌泄水非恒定流对闸室与引航道水力特性的影响出发,通过物理模型试验观测了引航道的波动形态、波动水力特性;探讨了闸首处最大水面升降与最大流量、引航道长度的关系;分析了闸室超高(降)与引航道水面升降对人字闸门的影响.结果表明调平闸室与上下游水位后,人字闸门的内侧(闸室)承受惯性水头,外侧(引航道)承受水面周期升降,人字闸门承受正反水头的作用,该水头呈抵消趋势,所以引航道水面升降有助于反向水头的减小.同时,讨论了惯性超高(降)改善措施、引航道水面波动的利弊及对集中输水系统船闸人字闸门的影响.     

具备长期开通闸条件的船闸设计方案

在航道整治项目中,对承受双向水头的船闸或为满足水利部门特定时段防洪需要,有时需配套建设具备开通闸条件的船闸挡水。船闸通过能力一般小于航道通过能力,容易成为通航瓶颈,船闸的通过能力成为航道整治项目的关键。以丹金船闸为研究对象,对门机电系统、输水系统、平面布置方案进行系统分析论证和经济比选,保证航道通过能力的发挥和整治工程的整体效益,对于国内平原水网地区类似项目的建设及船闸标准规范的完善均有借鉴意义。     

平陆运河船闸通过能力研究

船闸通过能力是平陆运河开发的核心问题之一。基于货运量和过闸船型预测结果,分析影响船闸通过能力的因素;采用计算机模拟技术,建立船舶进闸的排队仿真模型,得出一次过闸平均吨位、一次过闸船舶数及闸室利用率3个关键参数,据此分析并比较合理尺度下大、小船闸分工运行和双线船闸随机运行两种模式的船闸通过能力;并在大、小船闸分工运行模式下,对小闸通过能力与船舶载货量进行闭合调整。结果表明,平陆运河须同时建设双线船闸,当1000吨级船舶艘次比较大时,大、小船闸分工运行模式的船闸通过能力更大,且远期部分1000吨级船舶须从大闸通过才能使小闸通过能力满足运输需求。     

湘江株洲航电枢纽二线船闸建设对一线船闸通航条件影响研究*

采用正态物理模型研究湘江株洲航电枢纽扩建二线船闸工程对一线船闸通航条件的影响。分析工程前一线船闸通航水流条件,二线船闸建设对原有边界条件的改变,工程后一线船闸上下游引航道口门区及连接段航道的横、纵向流速等水力参数变化规律,以及口门区现有导流建筑物对新建工程的适应性等。结果表明,二线船闸建设使得一线船闸通航水流条件稍有恶化,但水流条件的改变对船舶航行条件影响不大,工程前后船舶进出一线船闸的航行条件基本一致。     

提高长洲枢纽现有船闸通过能力对策研究*

长洲枢纽现有船闸建成后有力地促进了西江黄金水道的运输能力,但其瓶颈效应也渐显。为缓解其堵航滞航问题,通过分析一线二线船闸的通航现状,基于改进的一次过闸平均吨位计算模式,预测了现有船闸近期(2010—2015年)的通过能力,并针对性地从船闸管理模式、船型标准化和大型化、船舶调度、工程措施等方面提出了提高长洲枢纽现有船闸通过能力的对策和建议。     

新江海河船闸平面布置及方案优化

针对新江海河船闸总平面布置受到外部建设条件制约的问题，总结船闸总体布置原则，研究闸址周边建设条件、河道状况、船舶航行条件、对外部环境的影响、施工条件和工程投资等各方面因素，采用定量与定性分析相结合的方法，得出最优的闸位方案。分析上游口门区可通航的最大引水流量和全年船闸可运行小时数，采用降低最大通航流量和牺牲少量通航时间的方法，得出优化布置方案。结果表明：船闸平面布置应结合多方面因素，综合分析比选；通过降低最大通航流量进而优化平面布置，旨为类似工程提供借鉴和参考。