长江干线中游沙质河床演变特点及航道整治方法总结

长江干线中游航道是制约长江干线整体航运效益发挥的"瓶颈"。本文基于已有大量研究成果及长期工程实践,对三峡工程蓄水前后长江干线中游沙质河段不同河型的河床演变特点及原因、适应新水沙条件的设计最低通航水位及整治参数确定方法、不同河型的航道治理思路进行了总结,可供后续航道整治借鉴,为提升中游航道通过能力提供技术支撑。     

三峡水库蓄水后荆江航道整治参数确定方法研究

本文针对三峡水库蓄水后荆江河段航道整治工程特点及内涵,研究了守护型工程和调整型工程的整治参数确定方法。研究结果表明:针对荆江河段实际情况,守护型工程整治水位、整治线宽度确定采用浅滩河段边心滩高程控制法、浅滩优良时期河宽法,能够体现守护型工程的本质内涵;调整型工程整治水位确定采用整治流量推求整治水位方法、整治线宽度计算考...     

长江中游沙市河段治理效果分析及后续治理思路探讨

沙市河段为长江中游著名的碍航河段,根据《长江干线航道发展规划总体纲要》,该河段2020年航道的建设标准为3.5 m×150 m×1 000 m(水深×航宽×弯曲半径),通航保证率为98%。考虑到三峡工程运行以及防洪等外部因素的影响,沙市河段的治理采取系统治理、分步实施的原则进行,从2009年初开始陆续实施一期工程和腊林洲守护工程,工程实施以来,航道条件明显改善,取得了较好的工程效果。本文结合已有研究成果和工程实施以来的资料,对工程前后的河道变化、航道条件等进行了对比分析,并结合总体治理思路及本河段存在的问题,提出了后续治理思路。     

江中游窑监河段航道整治工程效果分析

窑监河段为长江中游著名的碍航河段,根据《长江干线航道发展规划总体纲要》,该河段2020年航道的建设标准为3.5 m×150 m×1 000 m（水深×航宽×弯曲半径）,通航保证率为98%。考虑到三峡工程运行以及防洪等外部因素的影响,窑监河段的治理采取远近结合、分期实施的原则,从2009年初开始陆续实施一期工程和乌龟洲守护工程。工程实施以来,航道条件明显改善,取得了较好的工程效果。结合已有研究成果和工程实施以来的资料,对工程实施后的河道变化、航道条件等进行分析,并对该河段治理经验进行总结。     

长江中游窑监河段航道整治工程效果分析

窑监河段为长江中游著名的碍航河段,根据《长江干线航道发展规划总体纲要》,该河段2020年航道的建设标准为3.5 m×150 m×1 000 m(水深×航宽×弯曲半径),通航保证率为98%。考虑到三峡工程运行以及防洪等外部因素的影响,窑监河段的治理采取远近结合、分期实施的原则,从2009年初开始陆续实施一期工程和乌龟洲守护工程。工程实施以来,航道条件明显改善,取得了较好的工程效果。结合已有研究成果和工程实施以来的资料,对工程实施后的河道变化、航道条件等进行分析,并对该河段治理经验进行总结。     

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。     

长江口北港航道治理方案评估

通过对长江口北港通航现状及河势演变分析,提出拦门沙河段水深不足是影响北港航道通航条件的主要因素。北港航道治理方案还应充分考虑与周边涉水工程、防洪防潮、水资源利用和生态环境保护的关系及影响,利用潮流数学模型对治理方案实施效果进行评估。结果表明,在航道流场动力方面,航道整治效果良好,辅以疏浚可实现航道规划目标。     

长江南京以下深水航道设计最低通航水位初析

长江南京以下深水航道地处感潮河段,如何计算设计最低通航水位是航道建设技术论证的首要工作。通过初步论证分析,得到一些基本认识：对于南京以下河段,现行航道水深起算基面不能视同为设计最低通航水位、不宜轻易调整航道水深起算基面、设计最低通航水位宜统一采用海港方法计算并根据水文条件变化作必要调整、个别河段航道设计水深需大于12.5 m。     

三峡蓄水后长江中游设计最低通航水位预报

设计最低通航水位是长江航道系统整治的关键技术参数之一。依据历史水文资料和水库设计运行方式,推算了三峡单库运行、三峡与上游控制性水库联合运行两种情况下,长江中游宜昌至武汉河段的设计最低通航流量,采用一维泥沙数学模型预测了两种情况下长江中游主要水文站的水位变化趋势,结合近期三峡电站日调节对下游各站的影响情况,预报了三峡蓄水后20 a、30 a宜昌至武汉河段的设计最低通航水位。     

基于首次穿越理论的船舶搁浅风险计算

为研究长江中游航道水位变化对船舶通航安全的影响,根据随机振动的首次穿越理论建立水位变化下船舶搁浅风险定量计算模型,实现不同水位下长江中游航道船舶搁浅风险的定量计算。利用航道水位、船舶吃水及富余水深三者间的动态关系,分析水位变化对允许船舶最大吃水及船舶搁浅概率的影响。利用船舶运动模型推导波浪载荷下船舶升沉运动的位移响应,同时根据首次穿越理论构建船舶首次穿越失效(搁浅)模型。运用Simulink仿真工具箱,根据船舶首次穿越失效模型计算得到不同水位下船舶的搁浅风险。利用该方法计算长江中游典型船舶在不同水位下的搁浅风险,结果表明该方法不仅能量化水位变化下船舶的搁浅风险,还可确定不同船舶搁浅概率对应的水位临界值。     

长江中游牯牛沙水道河床演变及治理措施

牯牛沙水道位于长江中游,由双节点控制下的限制性弯道段和顺直段组成。本水道航道条件曾一直保持良好,然而近年来航道条件出现向不利方向转化的趋势,且时有碍航情况发生。结合牯牛沙水道实测的水沙资料,分析本水道河床演变特点和碍航特性,揭示滩槽演变的影响因素。在此基础上,提出相应的治理措施,可为工程实践提供参考。     

长江下游东北水道河床演变与6.0 m航道整治思路

针对长江下游东北水道6. 0 m航道存在的碍航问题,依据河道地形和水文资料,分析了东北水道河床演变特点及航道条件,并对该河段航道整治的对策进行了探讨。结果表明:东北水道总体航道条件较好,仅在局部年份在河心出现浅包,导致航道水深和宽度不足;为改善东北水道航道条件,航道整治工程可考虑在已建东北水道航道整治工程基础上,加高下三号洲左缘低滩,稳定过渡段主流流路,并适当缩窄过渡段河槽,集中水流冲刷浅区,也可考虑仅在局部出浅年份采用疏浚措施。     

长江中下游中洪水期施工质量与安全控制措施

因三峡水利枢纽的运行,在中洪水期进行长江中下游航道整治建设已不可避免。研究实现长江中下游中洪水位施工质量和安全的有效控制。采取如下方法——建立健全质量监控体系,注重施工过程监控,重点防范质量通病,落实安全监管责任,实行本质安全新工艺和方法,加强中洪水期施工从业人员的安全劳动防护,控制中洪水期施工重点危险源,可有效保障中洪水位长江航道整治施工质量和安全。     

北江白石窑水利枢纽坝下变动回水区航道整治试验研究*

北江白石窑枢纽坝下变动回水区是北江中游重要的碍航浅滩.整治前,航槽水浅,船舶须减载或等水航行,塞船现象常有发生,维护水深仅在0.8～1.0 m,甚至断航现象时有发生,实施航道整治工程十分必要.为达到Ⅲ级航道标准,本文在分析浅滩的演变特点基础上,开发了河工模型,充分利用前整治建筑物,以因势利导为原则,利用挖槽、整治丁坝和疏浚等工程措施,对2个Ⅲ级航道整治方案进行对比分析,提出整治方案.从分析结果来看,此河段达到2.5 m×60 m的航道尺度是切实可行的.     

长江中游罗湖洲水道航道整治工程设计经验总结

罗湖洲水道是目前长江中游实施了航道整治工程的几个碍航浅水道之一,该水道航道整治工程是顺利开展长江中游航道系统整治的基础。在介绍罗湖洲水道整治工程具体布置的基础上,通过工程建成后几个水文年实际的工程效果分析,总结了该工程在工程设计或施工中取得的经验。     

长江中游牯牛沙水道航道整治二期工程护岸加固设计

牯牛沙水道为长江中游重点碍航水道之一,整治其水道对畅通长江中游航道具有重要意义。结合研究河段近期河床演变特点,针对长江中游牯牛沙水道航道整治二期工程初步设计中原护岸加固工程的平面布置提出优化方案,并进行设计分析。结果表明,护岸加固工程平面布置优化方案将护岸加固长度减少200 m,将加固抛石量减少至7. 3万m3,平顺式护岸岸坡满足整体设计稳定要求,可为顺利实施二期航道整治工程和保障通航安全等提供重要技术支撑,并为类似工程设计提供参考。     

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。     

长江中游太平口水道维护性疏浚技术

太平口水道是长江中游重点碍航水道,目前主要通过维护性疏浚维持航道畅通。以2018年碍航较为严重时为背景,分析河道特点和碍航原因,提出相应的疏浚方案。结果表明,考虑到多方面的碍航原因,本阶段宜采用桥梁防撞与航道管疏、提前预测与多轮抢通、双槽交替疏浚与通航相结合的思路,对沿岸槽和2#槽交替进行疏浚。2018年度的碍航形势严峻,疏浚时机的选择宜结合水情,分别在汛前、汛期和枯水期进行多轮疏浚。     

长江下游张家洲水道6 m水深航道治理措施

为实现武汉至安庆段6 m水深初通,需对该河段进行航道整治。张家洲水道为其中一段,是长江中下游重点碍航浅滩水道之一。在已建航道整治研究的基础上,依据张家洲水道原型观测基础资料,分析6 m水深航道条件及其变化趋势,提出整治思路及原则。同时结合物理模型试验,对本水道演变趋势进行预测,并开展整治方案效果试验研究。成果表明,随着整治方案的实施,本水道6 m水深航道条件基本能达到,仅少数不利水沙年份需辅以一定量的维护性疏浚。     

长江上游胡家滩航道整治数值模拟研究

长江上游胡家滩为弯曲展宽河段浅滩。探讨了胡家滩浅滩河段河床演变特征、碍航特性及滩险成因,提出了航道整治思路与方案。应用平面二维水流泥沙数学模型,采用2002—2011年的水沙序列资料,对方案整治效果进行分析。结果显示,整治后航槽流速增加且不会成为急滩,消落期航槽内泥沙冲刷加强,起冲时间提前,冲刷历时延长,航道尺度满足规划要求,航槽基本稳定,说明采用筑坝、疏浚与炸礁相结合的方法对胡家滩浅滩航道整治较为有效。