西江界首至都城河段航道整治技术研究

西江界首至都城河段水沙条件复杂,浅滩相连,礁石密布。随着航道等级的提升,部分滩段因水深不足而出浅碍航,或由于航槽内或航槽两侧分布有礁石,对船舶航行造成安全隐患。根据碍航特点,提出了疏浚、炸礁为主,筑坝为辅的整治原则,并针对不同滩段具体情况,提出了不同的整治方法。通过定动床物理模型试验,研究了不同方案工程前后沿程水位及航槽内流速变化。研究成果表明:推荐方案实施后,研究河段航槽稳定,航道水深满足设计水深要求。     

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。     

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。     

洞庭湖双向水流浅滩整治原则初步研究

在分析洞庭湖双向水流浅滩演变特点的基础上，提出了双向水流河段浅滩整治的原则，并应用到洞庭湖区白沙至茅草街河段航道整治中。研究表明，综合考虑顺流、逆流水流流态，选择对冲刷最为有利的航槽，采取疏浚和修建整治建筑物相结合的方法，集中汛末水量冲刷主航槽，辅以疏浚挖槽，增加枯期水深，能够取得良好的工程整治效果。     

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。     

黄河上游典型崩岸碍航河段航道整治

针对黄河上游河段堤防或护岸崩塌、后退导致河道放宽、航槽淤积问题,进行了崩岸碍航河段航道整治方案研究。采用二维水流数学模型,计算黄河黑峡滩河段崩岸前后航槽内水动力条件变化,并对不同航道整治方案进行分析。结果表明：1）优良河段因崩岸或采砂等因素导致河床形态突变前航槽内水流条件（流速、流态等）改变,可为航道整治方案实施后航槽内通航水流条件提供重要参考。2）根据工程实施后效果观测,利用整治工程适当调整中、枯水的河宽,使挖槽内流速大小接近崩岸前流速,对维持挖槽稳定十分有效。     

东江沥口枢纽坝下游航道整治模型试验研究*

东江航道整治条件复杂,模型试验研究能够为航道整治技术方案的可行性提供重要技术支撑和依据。通过坝下游近坝段河床演变、水流条件分析及航道整治模型,研究不同整治方案的合理性与整治效果,提出航道整治推荐方案。结果表明：航道整治设计方案在设计流量下岚派浅滩、横岭浅滩以及观音阁浅滩下游段航道水深大于2.5 m,猛虎跳墙浅滩与观音阁上游段航槽水深小于2.5 m;推荐航槽整治方案,设计流量下航槽沿程水深均大于2.5 m,沿程水位降低值为0.77~2.26 m;各浅滩段局部采砂后,其上游水位均有不同程度的降低,局部航槽采砂后,航槽水深不满足2.5 m的要求。试验河段为采砂河段,而采砂对航道整治方案的影响较为敏感,东江沥口枢纽坝下游采用航道整治推荐方案,并严格控制河道采砂行为。     

饶河双港—褚溪河口航道整治后浅滩演变及最低通航水位变化

饶河双港—褚溪河口航道整治工程实施后，遭遇2022年极端枯水条件下，局部存在碍航浅滩段。依据实测资料及数学模型计算，对浅滩演变、基本站设计水位变化及最低通航水位进行计算分析。结果表明，工程后朱袍山—褚溪河口段航槽深泓高程以下降为主，平均值为0.7～3.0 m,冲刷总量为137.31万m³;延长水文系列至2021年，饶河双港下游段基本站设计最低通航水位下降值为0.12～0.61 m;设计最低通航流量条件下，饶河湖区段水位下降最大值为0.13～0.25 m,平均为0.05～0.11 m。     

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。     

三峡库区变动回水区上段鱼洞水道中堆、窎鱼嘴疏浚方案

三峡水库175 m试验性蓄水以来，在新水沙条件下变动回水区上段局部重点碍航浅滩持续存在卵砾石淤积碍航问题，对库尾河段航道条件产生不利影响，船舶通航安全存在一定隐患。自2020年汛期特大洪水以来，变动回水区上段鱼洞水道中堆、窎鱼嘴浅碛逐年淤长，以该段重点碍航滩险为背景，分析了重点碍航浅滩冲淤特点、碍航成因等，提出了针对性维护疏浚方案，并对疏浚后效果进行分析。从维护性疏浚完工后效果及河段航道条件来看，鱼洞水道中堆、窎鱼嘴重点碍航浅滩河段的航宽、水深、弯曲半径均得到一定改善，航道条件明显好转。     

宽浅河道低水头水电枢纽口门区通航水流条件研究

根据重力相似准则,采用比尺为1∶100的整体模型,进行某宽浅河道低水头水电枢纽口门区的通航安全性研究。采用ADV三维流速测量系统进行流速测量;采用标准矩形量水堰控制模型流量;采用差动式尾门调节模型水位。由于河道地形及枢纽布置的原因,上游口门区流速过大,下游口门区形成大范围回流。通过扩大河道过流面积,移除下游河道中心连续小岛,增加闸孔等措施,减小下泄水流流速,改善河道整体水流状态;通过加长导航墙,改变导航墙透水面积,优化口门区域地形等措施极大地改善了船闸上下游引航道及口门区通航水流条件,确保过闸船舶的安全。     

澜沧江西瓜滩至勐宋滩滩群航道整治方案

基于澜沧江244界碑至临沧港IV级航道建设工程,以西瓜滩—勐宋滩滩群为依托,阐述滩群河道特征和水文特性。针对大比降、大流速峡谷河段滩群航道尺度不足,单滩整治造成上游滩险水位跌落和流速、比降不利变化,从而形成新的碍航问题,对各滩演变进行分析并总结整治经验,对单滩碍航特点和滩群碍航特点进行研究,采用清礁措施扩大过水断面的方法,解决了单滩航道尺度不足的问题。采用逐段壅水、分段消化的壅疏结合方法,解决了滩险联动导致的水位跌落等问题。得出结论:在山区河流滩群整治过程中,采用清礁和筑坝相结合的方法,能够解决滩群联动相互影响的整治难题。     

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。     

长江上游叉鱼碛滩航道特性及维护对策

叉鱼碛为长江上游过渡段浅滩,位于泸州境内,属于天然河段。2013年向家坝水电站完成蓄水,2015年长江上游航道最小维护水深从2.7 m提高至2.9 m。2016年禁采前由于人为无序的挖砂采石对上游诸多滩段造成较大的破坏,枯水期水流分散,冲刷能力减弱。在诸多背景下,长江上游诸多碍航滩段枯水期航道畅通面临较大的挑战,叉鱼碛滩段为其中的一个代表。根据实测资料分析向家坝水电站蓄水前后水沙条件的变化,对滩段近年来的演变规律进行总结,并且根据近年航道维护疏浚实施情况、疏浚效果以及相关问题,对滩段的航道维护对策进行分析,为滩段养护疏浚的设计、施工提出相关建议以及加抛整治建筑物的治理方案,可为航道维护及航道治理提供技术支撑。     

长顺直河段边滩冲淤对新洲—九江河段航道的影响及治理

针对新洲—九江河段顺直段边滩频繁冲淤对航道的影响和治理问题,通过实测资料分析,探讨边滩冲淤与河段浅区航道条件之间的关系。结果表明河段浅滩航道条件与顺直段边滩冲淤有直接关系:边滩完整、位置偏上时,航道条件较好;反之,则较差。基于此提出增强滩体控制力度、限制沿岸槽发展、适当增加浅区冲刷的河段6 m航道治理思路和治理措施。     

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。     

非均匀非平衡输沙数学模型在长江南京以下深水航道整治一期工程中的运用

通州沙、白茆沙是长江南京以下12.5 m深水航道上延南京首先碰到的两个重点碍航浅滩,工程河段受径流和潮汐的共同作用,水沙动力复杂,河床冲淤多变。建立三沙河段非均匀非平衡输沙二维潮流泥沙数学模型,在挟沙力公式、底沙与悬沙交换模式等研究的基础上,利用实测水沙及地形资料对模型进行率定和验证。在此基础上,利用该模型对长江南京以下12.5 m深水航道整治一期工程方案进行研究,分析整治工程的效果及影响,为工程设计提供技术支撑。     

新水沙条件下长江下游东北水道航道演变趋势分析

针对三峡水库蓄水后新水沙条件对东北水道航道条件的影响问题,进行了东北水道航道演变趋势研究。采用动床模型试验研究的方法,得到了三峡水库蓄水后典型年和系列年试验水沙条件下东北水道水位、流速、流态、地形冲淤及航道条件变化趋势。分析结果表明:在无工程情况下,三峡水库蓄水运用后,由于来沙量的减小,东北水道航道条件出现不利变化趋势;方案实施后,可以遏制水道的不利变化趋势,维持当前较好的滩槽格局和航道条件,对工程河段沿程水位、流速分布以及近岸流速等因素的影响较小,能够为航道尺度的进一步提升奠定基础。     

三峡库尾礁石子急滩成因分析及航道整治

针对长江上游变动回水区河段在三峡水库消落期表现出的复杂通航环境,以广阳坝礁石子河段整治为例,研究该河段浅滩和急滩复合碍航特性。采用船舶阻力计算方法,确定5 000吨级船型的自航上滩水力指标,通过定床物理模型试验,得出该河段滩险成因并提出整体治理思路与滩险整治方案。分析整治效果可知,工程实施后,航道尺度达到通航设计标准,可满足5 000吨级船舶通航的水流条件。     

黄河上游李家峡水库变动回水区航道整治试验研究

黄河上游李家峡水库变动回水区河段属宽浅型散乱河滩,河床冲淤多变,航槽极不稳定。根据该河段回水后的水流条件变化及河床演变规律,选取中汊左、右槽进行航道整治,采用定床模型和动床模型两种试验方法对工程后的整治效果进行对比、分析,推荐优化方案。