长江中游航道整治建筑物作用区水沙特性研究综述*

关于航道整治建筑物作用区水沙运动以及由此产生的建筑物变形和损毁的研究是航道治理研究的重要组成部分,有着重要的现实意义。文章对长江中游航道整治建筑物中丁坝、护滩（底）和护岸3种形式建筑物结构形式及作用区水沙特性研究进行了梳理和总结,发现目前相关理论推导和数值计算的成果众多,列举了代表性较强的研究成果,从研究角度和考虑因素两方面对比分析了已有成果,提出今后可在床面冲刷位置和规模综合作用下的破坏阈值问题、床面冲刷发展模式及修复方式、极端水文条件对建筑物运行损毁的影响等方面继续深入研究。     

长江口穿越类工程对航道规划整治建筑物的影响及措施

以长江口重大穿越类工程——上海市天然气过江管工程为例,研究了长江口水域穿越工程与规划航道整治建筑物的相互影响及相关工程措施。上海市天然气过江管工程与规划瑞丰沙整治工程、堡镇沙护滩工程平面相交,隧道建设与规划整治建筑物的实施相互存在一定影响。为充分考虑上述影响,做好相应安全防护,同时确保不影响规划工程的实施,有必要就本工程对南北港规划整治建筑物的影响及措施开展专题研究。采用比较成熟的η-ζ法进行隧道结构的内力计算,结果表明,规划瑞丰沙整治工程、堡镇沙护滩工程引起的天然气过江管的变形超过变形控制标准,需采取相应保护措施;单独实施近期方案可消除规划堡镇沙护滩工程对隧道A线的影响,但无法消除规划瑞丰沙整治工程对隧道B线的影响,需在瑞丰沙整治工程建设时同步实施远期方案。     

航道整治建筑物可靠性设计的思考

航道整治建筑物在航道整治工程中起着举足轻重的作用,从工程实施的结果来看,毁坏相对严重。在比较其他建筑物结构可靠性设计理论和航道整治建筑物设计理论现状的基础上,提出完善航道整治建筑物设计理论先健全安全系数法,再建立可靠度设计理论的设想。采用可靠度设计有利于量化结构在设计基准期内的可靠性,为项目的经济技术分析提供数值依据。     

长江中下游绿色环保型航道整治建筑物研究

在进行大量调查研究和分析研究的基础上,总结了现有可用于航道整治的绿色环保型材料和工艺的特点及实用性,并以长江中下游航道整治工程为研究对象,研究提出了绿色环保型整治建筑物结构型式及材料,并分别明确了这些材料和结构在航道整治建筑物的护面、护底、护滩以及护岸工程中的适用部位。通过示范工程的实施应用,表明新型结构较传统结构节约投资,具有良好的经济效益;实施后植被生长良好,生态效益明显。研究成果为绿色环保材料在内河航道整治工程中的应用及进一步研究打下基础。     

航道整治建筑物施工阶段质量控制的建议

在我国通航河流,特别是山区通航河流中,航道整治建筑物因受水流泥沙动力、结构、人类活动及维护管理等因素的影响,而常常出现水毁破坏现象。由于航道整治建筑物施工工艺简单,除了受外部客观条件影响之外,往往还有一些主观因素引起的施工质量问题本文将从影响航道建筑物质量的各种因素出发,对航道整治建筑物的施工阶段如何加强质量控制提出建议。     

长江上游航道整治建筑物水毁特征及成因分析

文中通过分析大量的研究资料和实测数据,总结了长江上游航道整治建筑物的水毁特征及其影响因素。长江上游坝体整治建筑物的损毁类别按损毁原因可分为直接损毁和间接损毁两类,按损毁部位可分为局部损毁和整体损毁两类。整治建筑物水毁的丰要部位分布于坝头、坝面、坝身、坝根等部佗,其中坝头及坝根的破坏较为常见;其破坏程度可分为全部毁坏、严重毁坏、中度毁坏及轻微毁坏四个级别。造成坝体损毁的影响因素主要包括水力因素、河演因素、设计因素、施工闪素、人为因素及其他因素六个方面。     

汛期落成洲整治建筑物对船舶锚泊安全的影响

随着落成洲整治建筑物的建成,该区域内的流场将发生一定的变化,对船舶的航行及锚泊造成一定的影响,利用计算流体力学软件,数值模拟整治建筑物建成前后该区域内的流场变化情况。结果表明:整治建筑物的建成将有效地防止水流对落成洲的冲刷作用,航道水流更加稳定;但是,落成洲左汊下游镇江危险品锚地所在区域内的流速将明显提高,不利于锚泊安全,尤其是汛期。因此,应加强对该区域的监测和管理。     

长江上游航道整治建筑物维修技术探讨

本文重点探讨长江上游航道整治建筑物的技术等级情况,丁坝、顺坝、潜坝、锁坝常见损毁部位及类型,分析钢筋混凝土坝面、钢丝笼结构、抛石结构、扭王字块结构优缺点及应用情况,并对长江上游航道整治建筑物维修进行了阐述。     

整治建筑物周边局部冲刷速率研究方法初探

通过统计大量整治建筑物外局部冲刷实测数据,分析冲刷发展规律,并结合半经验冲刷公式,拟合出符合本区域特点的局部冲刷公式,供相关设计人员参考.     

长江口航道整治建筑物修复实践

选取长江口航道整治建筑物近年来典型损坏修复工程实例,介绍长江口航道易冲刷河段整治建筑物修复设计及工程质量控制措施。针对航道整治建筑物堤身塌陷、护底冲刷、灯桩基础倾斜等代表性损坏,查明原因,研究确定修复措施,提出施工质量控制要点。修复工程实施后,整治建筑物监测分析表明,损坏部位得到有效修复,周边地形河势稳定,实现了预期修复目标。     

鹦鹉洲大桥对航道整治工程的影响及解决措施

为研究解决鹦鹉洲大桥对航道整治工程的影响问题,通过整体模型与局部模型试验相结合的手段,对建桥前后桥区河段局部河床冲淤变化情况、局部防护范围及防护措施效果进行了研究。试验结果证明,桥墩局部冲刷会对航道整治工程的稳定性产生影响,因此必须研究并采取防护措施。通过防护方案的实施,大桥建设不会对航道整治工程效果造成明显不利影响。     

山区涉河桥墩布设防撞装置对通航的影响*

为研究山区河流桥梁布设防撞装置对于通航的影响,采用二维物理模型试验的方法,利用运动船舶受力偏离航线的原理,通过对船舶艏向角θ、漂角β等船舶航行参数的分析,研究桥梁与水流存在交角的情况下布设防撞装置对船舶航行的影响;通过设置多条航线,探究船舶航行时与桥墩的的安全距离。试验结果表明：山区河流涉河桥墩布设防撞装置对于船舶航行的影响远大于裸墩,且尖艏型防撞装置对航行船舶的影响大于圆艏型;山区河流涉河桥墩或防撞装置与水流的交角越大,船舶的偏转幅度越大,其中0°～10°变化趋势较为明显。通过多组航线航行试验发现,航线越靠近桥墩,船舶受到的影响越大,当航线与桥墩的距离达到3W时,这一影响达到峰值。所得结果可以为山区河流桥梁通航安全的研究及防撞装置的研发提供参考。     

长江航道整治护滩结构分析

长江中下游航道整治工程已实施了大量的护滩工程,采用的护滩结构有鱼骨坝（梳齿坝）、软体排、网垫（网格）和四面六边透水框架等。在总结护滩结构已有研究成果的基础上,分析了上述结构的变形机理。通过对护滩结构在安庆水道航道整治工程中运用效果的分析,总结了护滩结构的适应性,可为今后类似工程提供借鉴。     

通航河流桥梁主动防船撞措施探讨

文章从影响通航条件的主要因素,即建桥对通航条件的影响入手,从桥梁选址、桥跨及墩位布设以及通航净空尺度等角度,全面分析了预防船撞桥事故发生的相关措施和技术要求,提出了从桥梁设计角度如何实现桥梁主动防船撞的方法,其成果可为桥梁设计借鉴参考。     

桥墩周围紊流区宽度研究

通过数值模拟的研究方法,就桥墩附近的紊流区宽度展开了研究,利用圆柱绕流的研究成果,使用紊流理论,借助大型流场分析计算软件FLUENT,对桥墩周围水流流场进行模拟,分析计算了单圆柱桥墩和双圆柱桥墩群在不同水流条件下周围的紊流区宽度,得到一些有意义的结果.     

高桩码头震害分析及减震措施

基于日本宫城县冲地震和阪神大地震中高桩码头结构震害调查的结果,分析了2次地震中高桩码头出现震害的原因,探讨了其破坏机理。通过对现有高桩码头结构导入减震橡胶支座后的地震反应分析得出,采用减震支座将使桩上部固定端处的最大弯矩减小到减震前的三分之一,有利于提高高桩码头的抗震能力。     

跨江大桥对天星洲尾演变的影响及护滩对策

天星洲是长江下游的江心洲,拟建常泰长江大桥北侧桥墩布设与天星洲尾相毗邻。通过物理模型试验,研究常泰长江大桥的建设对天星洲尾演变的影响。结果表明,常泰长江大桥建设后,天星洲尾冲刷幅度较工程前有所增加,不利于天星洲夹槽的稳定,需要对天星洲尾进行护滩守护。与潜堤高程较高的护滩方案相比,低潜堤方案引起天星洲沙尾附近流速增幅稍小,幅度一般在0.03 m/s以内,引起天星洲夹槽流速减幅稍小,幅度一般在0.02 m/s以内,更有利于天星洲尾的稳定和七圩临时航道的水深维护。工程实施可守护天星洲尾,七圩临时航道桥位下游附近略有冲刷,有利于航道水深维护。     

新规则对船舶舷梯布置的影响

根据SOLAS第II-1章第3-9条款、第V章第23条款及巴拿马运河管理局关于船舶舷梯的新规定,介绍了符合以上要求的舷梯布置型式及特点,并探讨了在新规则要求下船舶舷梯布置的设计要点。     

Effect of downward seepage on turbulent flow characteristics and bed morphology around bridge piers

In this work, experimental investigations have been pursued to analyse the influence of downward seepage on the turbulent characteristics of flow and corresponding changes in vortex structure around circular bridge pier in alluvial channel. Experiments were conducted in sand bed channel with circular piers of different sizes for no seepage, 10% seepage and 20% seepage cases. The measurement of turbulent flow statistics such as velocity and Reynolds stresses is found to be negative within the scour hole at upstream of the pier whereas application of downward seepage retards the reversal of the flow causing a decrement in the velocity and Reynolds stresses. Higher Reynolds shear stress prevails at the downstream side because of the production of wake vortices. Contribution of all bursting events to the total Reynolds shear stress production has been observed to increase with downward seepage. The analysis of integral scale suggest that size of eddies increases with seepage, which is responsible for increase in particle mobility. Initially rate of scouring is more which abatements gradually with expanding time as well as with the increased of downward seepage. Presence of downward seepage reduces the depth and length of vortex and shifts towards downstream side of the pier.