黄河上游双旋沟滩航道整治方案模型试验研究

为确定黄河上游龙湾至南长滩河段碍航最为严重急险浅滩——双旋沟滩的航道整治工程方案,进行了定床河工模型试验研究。其中定床水流试验研究滩段水力要素,定床输沙试验研究挖槽稳定性。试验结果表明,通过浅区疏浚、卡口切嘴、深沱填槽、深槽潜坝、放宽段丁坝等整治措施,可以降低该滩段流速、比降,改善流态,增加航宽航深,使该滩段满足V级航道建设要求。整治后,滩段水力要素满足船舶上滩要求,船舶能在10 a一遇洪水下安全航行。     

黄河宁夏康滩—营盘滩河段航道整治方案试验研究

黄河干流宁夏中卫市康滩—营盘滩河段长约9 km,平面宽窄相间,呈藕节状。针对康滩—营盘滩河段河道弯曲、支汊纵横、航槽不明、流态紊乱等问题,采用河工模型试验对疏浚浅区、拓宽航槽的航道整治效果进行分析,并根据试验结果对设计方案进行优化。最终确定中宁大桥滩采用新开航槽弯曲半径大于550 m,与上、下游航道平顺衔接,太平滩采用疏浚、筑坝和填槽相结合的整治措施,能够有效改善通航水流条件,保障通航安全。     

松花江牤牛哨滩河段航道整治方案比选*

牤牛哨滩是松花江中游主要的碍航浅滩,该滩段河道水浅槽窄、滩口流急并伴随横流等碍航水流,严重影响船舶通航以及生态旅游航道的建设。针对此问题,采用二维水流数值模拟方法对牤牛哨滩河段的碍航水流特性进行研究,对比分析3种航道整治方案的效果。结果表明,采用复式断面航槽疏浚及生态闸坝建造的方案后,该滩段通航水深大于1.78 m,枯水期平均比降仅为0.29‰,平均消滩水力指标远小于2.06,流态良好,满足航道治理要求。研究成果可为该类滩险的航道整治方案选择提供科学依据。     

岷江新开河滩群航道整治方案研究

分析了岷江新开河滩群的碍航特性,该滩群兼具浅、急、弯、险的碍航特点。根据三种设计思路,采用物理模型试验,对设计方案存在的碍航问题进行研究、提出优化方案并比选确定推荐方案。试验结果表明:推荐方案利用弯道水流特性,航槽置于滩沿附近,走凸岸缓流,凹岸断面扩大使主流偏离航槽,利用边滩中部漏浩提前分流,减小航道流速,设置顺坝以平顺流路和护岸,并沿程切咀以平顺流态。方案实施后,航道尺度达到建设标准,航道条件明显改善,可为类似滩险整治提供参考。     

东江中游长河段浅滩群航道整治模型试验研究

为促进沿岸经济发展,东江中游开展航道扩能升级工程,拟从Ⅴ级航道提升至Ⅲ级。但该段浅滩密布,槽窄水浅,整治应考虑多滩联动效应,整治方式与单滩不同,整治难度较大。根据水文、地形资料,在分析各碍航沙质浅滩滩性的基础上,提出了以疏浚为主、整疏结合的整治原则和措施。通过模型试验,针对长河段开挖航槽导致的水流归槽、流速增大、流态恶化等问题提出开挖复式断面河槽的方案,并基于动床试验得到的挖槽回淤量分布,提出保持航道稳定的建议。试验结果表明整治效果良好,方案实施后全河段基本达到设计要求,为同类航道整治工程提供借鉴经验。     

长洲枢纽变动回水区汇流河段羊栏滩航道整治研究*

羊栏滩位于郁江与黔江汇合处,又处于长洲枢纽的变动回水区内,滩段水流急、流态乱、横流大,航行条件恶劣,航道尺度由Ⅳ级提高到Ⅱ级的难度很大,主要通过物理模型进行研究。针对本滩的水力特性,对比航槽拓宽、黔江汇流口改善工程、大沙左汊开挖分流以及大沙中槽开挖分流等4种整治思路,提出了开挖非航槽分流方案,实测整治效果分析表明:模型试验预报的大流速区数值、位置与原体基本一致,工程实施后航道条件得到明显改善。     

澜沧江曼厅大沙坝水道河床演变及航道整治

以曼厅大沙坝浅滩航道整治为依托,针对滩险整治过程中提升航道等级并维护航槽稳定的问题,从水文特征、河床演变和历史航道整治状况等3个方面总结澜沧江曼厅大沙坝河段河势变化及航道现状,分析此滩险河段现有的滩槽格局及滩险成因,提出以守护为基础、采用中枯水两级整治思路的整治方案。结果表明,在兼具库区特征的滩险整治过程中,采用疏浚增加航槽水深,并布置整治建筑物守护洲滩、束水攻沙,能够提高航道尺度,保障航槽稳定。     

澜沧江曼厅大沙坝水道无名洲滩采砂影响及对策

以澜沧江Ⅳ级航道建设工程曼厅大沙坝无名洲整治方案为依托,阐述了滩险概况及碍航特征。针对采砂对弯道浅滩河段航道条件和航道整治的影响,从水位、流速、比降、消滩指标等方面分析了采砂前后航道条件和原推荐方案预期效果的变化,认为采砂对疏浚航槽的稳定和船舶自航上滩均会带来不利。提出了通过调整整治建筑物守护滩槽、束水攻沙、调整水面和比降分布等措施,以达到改善航道上滩水力条件和维持疏浚后航槽稳定的目的。得出结论：1）采砂对浅滩河段航道条件和航道整治均会造成不利影响。2）为保障航道条件和航道整治效果,需要调整整治建筑布置形式,解决新出现的碍航问题。     

川江神背嘴滩航道条件评价

在泸渝段航道整治工程中,开辟神背嘴滩右槽为主航槽,整治初期效果显著。针对长江上游船舶大型化、神背嘴滩十余年河床演变后的航道条件适应性问题,基于滩槽演变、浅区变化、分流比、流速比降、与船舶发展和航道规划适应性等方面对神背嘴滩航道条件进行分析评价。评价认为航槽有所回淤。鉴于各水位期均存在坡陡流急的现象,提出特殊时期扩大泄水断面、适当提高部分整治建筑物高程的维护措施。     

黄河银川段贺兰滩群航道整治方案研究

分析了黄河银川段贺兰滩群滩槽、浅滩变化与碍航特性。针对研究河段存在的河宽水散、槽窄水浅、弯曲半径小、主流频繁摆动等问题,确定了"因势利导,枯水整治,固滩稳槽,堵支强干"航道整治原则。建立了该河段航道整治物理模型,对整治工程方案进行了深入的试验研究。结果表明:该河段应低水整治,整治水位不宜过高。以固滩为主要目的兼具整治功能的整治建筑物,其整治水位采用设计水位以上0.5 m。推荐方案试验表明,工程后枯水期水流归槽,航道尺度达到建设标准,航道通航条件也有明显改善。     

沙溪口坝下脱水段航道整治工程模型试验研究

针对沙溪口水电站坝下河段存在的枯水期船闸门槛水深及航道水深不足、流速大流态紊乱的碍航问题,采取筑坝、新建明渠及炸礁相结合的整治思路,调节左右汊分流比,抬高枯水期船闸出口水位,增加航道水深,调整流态,改善船舶航行条件。采用1∶50正态物理模型对航道整治方案进行试验研究,并根据设计方案存在的问题进行多方案研究分析,优化后方案船闸门槛水深、航道水深、流速及流态满足设计要求。     

三峡库区涪陵至铜锣峡河段航道炸礁工程设计与整治效果分析

三峡工程建成后,库区河段的航行条件将得到显著改善,为万吨级船队直达重庆港奠定了基础,对促进长江航运发展有着巨大的推动作用。但按照万吨级船队的通航标准,库区仍有部分河段不能满足航道畅通和航行安全的要求,需通过整治措施来消除存在的碍航问题。涪陵至铜锣峡河段航道炸礁工程是库区航道整治的重要内容之一,在工程中对14处河段内的30座碍航礁石进行了炸除。通过对各类礁石的碍航特征进行分析后,按照万吨级船队的通航标准提出炸礁工程的设计参数和炸礁整治方案,并对整治效果进行了分析预测。     

长江中游芦家河水道维护性疏浚技术

芦家河水道位于长江中游砂卵石河段中下段,多年来碍航严重,目前主要通过维护性疏浚维持航道畅通。以2018年维护性疏浚为背景,分析河道特点和碍航原因,提出疏浚思路、方案及设计参数,并利用数学模型分析疏浚工程的效果。结果表明,结合芦家河水道复杂的碍航原因,近期宜采用兼顾控制上游水位和水浅问题、坡陡流急与航宽尺度改善相结合、提前疏浚以降低枯水位维护压力、兼顾施工与通航的分区分层作业的疏浚思路,清除三宁化工码头前沿浅包以及毛家花屋航槽右缘乱石堆。工程实施后,能保证枯水期的通航水深,对水位影响较小且降低了疏浚区附近流速,可为船舶上行提供较宽的缓流区。     

五台梁清礁工程整治效果分析

在三峡水库消落期和汛期河道恢复至天然状态时,五台梁礁石突出碍航,制约航道发展,亟需实施清礁整治。考虑近期航道建设和远期扩能提升需求,拟定了一次性整体切除清礁方案,并采用数值模拟方法对方案整治效果进行预测分析。结果显示:1)工程实施后,清礁区水深增大,过流能力增加。2)局部水流流态明显改善,水流趋于平顺,航道侧横流减至0.25 m s以下。3)4.5 m水深航道宽度在300 m以上,达到了预期整治目标,证明方案合理、整治效果符合预期。     

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。     

航道整治工程软体排压载体的水力特性

软体排是航道整治工程中的基础结构,其水力特性直接影响航道整治工程的护滩效果。通过建立水槽模型,研究软体排压载体附近流场结构、回流区长度、近底流速、紊动流场、切应力等水力特性。结果表明,设置软体排压载体后,近底流速和回流区流速减小,上层流速和水流纵向紊动强度增加,近底层的切应力则明显减小。压载体的设置有利于调节近底水流流态、促进泥沙落淤,提高工程边滩守护效果。     

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。     

长江三峡库区炉子梁孤礁炸礁水深的确定及整治效果分析

以长江三峡库区炉子梁碍航孤礁为研究对象,通过解析解、数学模型和概化水槽模型试验等手段,论证了孤礁浅水效应下水面降落和船舶下沉量,并结合长江干线航道发展规划及船舶大型化发展趋势,确定最终的炸礁水深。工程实施后,航槽拓宽,航道维护及航行安全均得到了有效保障,取得良好的整治效果。     

2018年度长江上游航道维护性疏浚工程后评价

系统评估2018年长江上游航道维护性疏浚工程实施效果,为今后航道维护工程提供技术参考。基于年度水情及航道疏浚滩段分布情况,分析维护性疏浚方案设计、施工时机和频次、施工过程的动态管理及航道可持续性等。结果显示,2018年长江上游干线航道维护性疏浚工程总体效果良好,滩段选择及疏浚方案设计与河道演变规律基本适应;疏浚时机及频次基本合理,最大程度地缓解了与通航的矛盾;但由于维护性疏浚未大幅改变河道水流特性和河床边界,因此天然河段浅滩航道可持续性较差,仍需加强观测,必要时采取其他整治措施。     

窑监河段航道整治一期工程方案试验研究和效果分析

在对窑监河段河床演变特征和碍航原因分析的基础上,通过河工模型试验,对不同类型多个航道整治方案进行研究,最终确定了一期工程推荐方案。该方案于2008—2009年实施后,工程河段航道条件明显改善,枯水航道保持畅通,已取得初步整治效果。