浅议四闸联合调度在连申线灌河段航道整治工程的作用

盐灌船闸位于灌河上游的武障河上,目前盐灌船闸闸下至东三岔12.7km的河道发生了严重淤积,通航条件不断恶化,造成盐灌船闸营运陷入困境。针对盐灌船闸闸下至东三岔航道泥沙淤积严重现状,利用定床物理模型试验,研究四闸联合调度方案对盐灌船闸下游河道泥沙减淤的效果作用,为航道整治工程设计提供科学参考和依据。     

灌河河相关系及航道整治设想

潮汐河流的动力与河床断面形态存在一定关系。文章以灌河为研究对象,利用所建立的大范围潮流数学模型,计算灌河沿程落潮流量,建立流量与河道断面面积之间的关系,同时分析了沿程断面宽深比变化特点,探讨了利用河相关系结合河床宽深比特征进行灌河航道整治的思路。研究结果表明:在河床形态冲淤平衡下,灌河落潮流量与断面面积呈现极好的相关性;河道宽深比变化范围与河道特征形态有关,对于灌河这样的弯曲河流,可按弯曲段、过渡段、微弯段分别加以讨论;在实际工作中,可以利用河相关系,同时结合不同河道形态特征下的优良河段宽深比,进行航道整治工程设计。     

淮河干流刘台子弯道水动力及河床变形数值模拟研究

为分析和评价刘台子弯道河段在不同整治方案下的工程效果,采用SIMHYD-2D平台构建二维泥沙数学模型对淮河干流临淮岗闸下—鲁台子河段2种整治方案进行水动力及河床变形数值模拟研究。结果表明:二维水沙数学模型能够很好地模拟河道的水力因子,也能合理地模拟自然条件下的冲淤分布,可以用于开展工程河段的冲淤演变预测分析;经过冲淤调整10 a后,在2种整治方案下,临鲁段河道主槽仍以冲刷为主,冲刷速度减缓,滩地仍以淤积为主,整体河道表现为冲刷;通过对比分析2种整治方案裁弯对上下游河道水沙运动及冲淤的影响、通航水流条件及新老河段未来冲淤情况,推荐方案2作为整治方案。     

长江万州至长寿河段泥沙淤积特性研究

三峡水库蓄水后,库区河段泥沙淤积较蓄水前发生了较大变化。对三峡库区实测资料及多年库区冲淤变化分析表明:三峡库区的淤积形态与河型有关——弯曲河段和分汊河段淤积较为严重,顺直河段淤积相对较少。对长江万州至长寿河段典型河型进行冲淤分析,为进一步研究提供参考。     

沙颍河三八村切滩段航槽稳定性分析

以沙颍河阜阳闸站1972—2016年水沙原型资料为基础,利用SPSS、Matlab等工具,采用R/S分析和小波分析等方法,研究三八村河段来水来沙特性及变化趋势;基于2017年及2019年工程河段实测地形资料,分析近期河势变化情况及河床冲淤特性,揭示该河段河床演变的主要特点和规律。结果显示：在径流量未发生系统增加或减少的前提下,河道输沙量和含沙量均呈明显降低趋势;预测工程河段输沙量与含沙量未来一段时间整体呈现减小的趋势;自然演变条件下,整治工程段河道滩地基本稳定,主槽微冲,冲刷幅度较小,河道相对比较稳定;工程不会根本上改变河段的冲淤特性,从长远来看,工程后弯道主流会逐渐趋向于新开河槽,河床仍将保持冲刷下切的趋势。     

甬江河口建闸工程闸下淤积数学模型研究

闸下淤积是潮汐河口建闸的关键问题之一。针对甬江河口建闸工程,建立平面二维水沙数学模型,分析计算河道淤积现状、不同建闸方案工程后的淤积情况以及建闸工程对北仑港区、镇海港区水沙运动和地形变化的影响。计算结果表明,河道目前处于淤积状态,沙源主要来自外海。工程实施后,闸上因受闸保护河道基本无淤积,而闸下淤积影响较大。从整个河道看,闸址越靠近河口,受保护的上游河道面积越大,由闸下淤积带来的河道总体泥沙淤积增量越小,甚至小于目前的河道淤积量。闸下淤积对镇海港区影响较大,对北仑港区影响较小。     

船闸凹岸布置上下游引航道水流条件优化*

峡江枢纽是赣江高等级航道的控制性工程,坝址所在河段呈“S”形急弯形态,枢纽采用集中异岸布置,船闸布置在河道凹岸,上游引航道口门位于“S”形河段上弯道凸岸下游,下游引航道口门区位于下弯道凹岸河道主流顶冲点附近,布置不利于通航水流条件,同时该枢纽还具有低水头、大流量的特点,因而船闸上下游引航道口门区及连接段通航水流条件复杂。通过1:110枢纽整体水工模型及自航船模试验,提出并论证了枢纽上游采用顺岸式整治方案、下游采用顺岸式整治方案结合透空式隔流导墙的综合措施,极大改善了船闸上下游引航道及其口门区通航水流条件,各项水力指标均满足了规范要求,确保过闸船舶的安全。     

三峡常年库区万州关刀碛河段河床演变

万州关刀碛河段宽窄相间,为三峡常年库区典型代表河段。依据大量实测资料,分析三峡水库蓄水后该河段河床演变情况。研究发现:三峡常年库区河段并不是全河段淤积,呈现"点"或"段"分散淤积分布特征;泥沙淤积分布和淤积强度与河道形态存在着密切的关系,淤积平面分布主要在宽阔河段、弯道凸岸下首、深槽等部位;河道宽谷段淤积强度相对较大,窄深段淤积强度较小,甚至存在冲刷。     

郁江贵港城区河段河道演变分析

郁江的河道演变对河流的堤防安全、河势稳定、防汛抢险等影响重大。以郁江贵港市区河段作为研究对象，通过实测资料，分析了研究河段的历史演变，对24个典型断面的断面特征和河床演变的趋势进行分析。结果表明：研究河段在近30 a河槽变化不大，河势相对较为稳定，河道各个断面有冲有淤且变化幅度较小；在现有水沙条件下，未来河段将呈缓慢淤积的趋势，贵港和桂平航运枢纽对河势及冲淤变化影响不大。     

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。     

三峡变动回水区典型淤沙浅滩土脑子河段河型变化特点分析

土脑子河段是川江三大淤沙河段之一，三峡水库蓄水前为弯曲分汉河型，遵循汛淤枯冲的规律。三峡工程蓄水运用后，该河段汛后冲刷的特性被改变，河型也出现了转化的趋势。依据河道实测资料．分析了该河段在三峡蓄水前后的河床演变。着重探讨了河型的变化以及河型变化对航道的影响。分析表明．蓄水后土脑子河段已基本完成由凸岸深切河曲向宽浅河曲变化的过程。将会进一步转化为凹岸深槽的河曲。目前蓄水位下河道累积性淤积以及断面形态的变化对航道的影响不大，这种情况在156m时期将会继续，远期随着水库蓄水位的抬高，河段完成由凸岸深切河曲向凹岸深槽河曲的转化，航道条件将会得到根本改善。     

建闸河口闸下潮波变形数值模拟研究*

我国河口建闸之多,闸下河道淤积之严重,世界罕见。众多学者对建闸河口闸下淤积的机理进行了系统的分析和研究,认为潮波变形是造成闸下河道淤积的动力因素,闸下引河长度(河口到闸的距离)不同,潮波变形的特征也有所不同,淤积形态和特征也不相同。在潮波变形概化物理模型试验的基础上,建立了二维潮流数学模型,通过数值模拟计算,得出了不同引河长度时的潮波变形特征,为预测和分析不同闸址建闸所引起的淤积特性分析提供研究依据。     

三峡蓄水以来青岩子河段的演变规律*

通过大量的地形、水文、流速流向资料,详细分析了三峡蓄水以来变动回水区下段青岩子河段的泥沙淤积特点,得到了几点认识:1)三峡蓄水后青岩子河段汛期水位抬高较少,流速约有减缓,以致未大幅淤积,这与模型试验论证成果略有差别;2)青岩子河段淤积时间主要发生在9-10月间坝前水位抬升时,淤积部位主要发生在金川碛尾、五羊溪、牛屎碛深槽及桌子角;3)淤积区域与所处的河型有关;4)随着三峡水库的继续运行,青岩子河段将会发生河型转化.     

某改建船闸工程上闸首结构性态研究

江苏省某船闸工程虽经三次维修,仍存在较多问题,如船闸通过能力不足,制约经济发展等,为满足该区域航运安全畅通的需求,开展了船闸改建设计。为研究改建船闸上闸首结构的合理性,根据相关地勘及设计资料,建立了该船闸上闸首结构的三维有限元模型,计算分析了该上闸首的结构性态,研究了上闸首结构在不同工况下的应力及内力分布规律,开展了边荷载作用对闸首结构内力影响的敏感性分析,为上闸首结构的配筋提供理论依据,同时可为类似船闸闸首工程的设计提供借鉴。     

京杭运河沟通钱塘江八堡船闸口门综合整治方案

京杭运河沟通钱塘江八堡船闸出口位于七堡弯道强潮河段,水流泥沙条件极其复杂。为满足通航要求,需要采取综合整治措施。针对河势变化、航槽水深、通航水流条件、闸下引航道泥沙淤积、出口通航保证率等问题,采用河床演变分析、潮流泥沙数学模型计算、物理模型试验、船模及实船航行试验等综合方法和手段进行深入研究,验证了船闸出口河段岸滩综合整治方案。结果表明：通过清理残坝、缩短丁坝长度以及增建导航堤等工程措施,促使航道主槽靠近船闸出口,显著提高口门区通航保证率,闸下引航道和口门区泥沙淤积量在可控范围。     

株洲枢纽船闸下引航道口门区整治措施及效果分析

株洲枢纽船闸下引航道口门区及连接段布置在河道右岸滩地,为保证船闸正常通航,通过动床模型试验研究,优化确定了对该区域综合整治措施及施工方案,较好地解决了下引航道口门区及连接段通航、淤积等问题,工程实施1年多的通航情况表明,工程措施效果明显。     

三峡蓄水后皇华城河段航道演变规律研究*

根据三峡成库前后实测地形、水位、流速流向资料,并结合平面二维数学模型成果,分析了常年库区急弯分汊型河道皇华城河段三峡蓄水后水流结构及水流要素等特征值的变化及淤积对航道的影响,总结了皇华城河段的淤积规律,提出常年库区河段都将面临河型转化。     

小溪滩枢纽通航建筑物平面优化布置

依托小溪滩枢纽整体物理模型试验和遥控自航船模试验,针对该枢纽坝址所处喇叭形微弯河段,提出船闸坝上非正交布置形式,较好地解决了弯曲河道引航道与河道主流衔接困难的问题,为弯曲河段船闸布置困难及已建工程增建船闸提出了一种新的布置方法。     

过闸船舶吃水控制标准对三峡船闸通过量的影响

针对三峡船闸运行以来,过闸货运量快速增长,过闸船舶大型化趋势明显的问题,建立三峡船闸通过量与过闸船舶吃水控制标准关系数学模型,并以2010年过闸船舶数据为基础,测算不同吃水控制标准条件下的船闸通过量,提出利用三峡河段丰富的水资源优势,合理挖掘船舶吃水深度潜力,充分发挥过闸船舶的装载能力,进而有效提高三峡船闸通过量的建议。     

西江四滩河段近10年河床变形与成因分析*

基于2004—2014年西江四滩河段10年实测地形资料,采用Kring插值方法及数理统计的方法,分析该河段近10年的演变,阐明其冲淤变化特征;分析上游来水沙变化和航道整治工程对河道演变影响。研究表明：2004—2014年,四滩河段河床整体处于冲刷下切态势,2007—2013年是冲刷剧烈期;分析认为,导致2004—2014年河床总体下切的主要原因是建库蓄水拦砂为主因的上游年平均含沙量和年输沙量持续大幅度的减少;长洲枢纽2007年起拦砂泄清及航道整治工程是研究河段整治线范围内河槽2007—2013年冲刷剧烈的主要原因;河床下切导致四滩河段最低通航保证流量下水位下降明显,但航道水深有所增加。