梅江、汀江电站下游航道设计最低通航水位问题研究

根据电站日调节对电站下游航道的影响,结合电站下游航道的整治思路,在实施梯级联调的基础上,利用一台机组发电情况下的相对稳定状态作为电站下游航道的可利用通航时间,借鉴感潮河段乘潮通航水位的概念,通过枯季水文测验资料及数学模型计算确定电站下游航道的设计最低通航水位。     

浦阳江航道设计最高通航水位计算分析

浦阳江航道水位既受到上游径流洪峰流量的影响,又受到下游潮水顶托,高水位成因复杂。为加强航道和桥梁等涉航建筑物的管理,进一步提升浦阳江航道通行能力,迫切需要对浦阳江航道进行通航水位论证。根据《内河通航标准》中的各级洪水重现期的水位采用设计流量法推求设计最高通航水位的方法,通过建立二维水动力数学模型,模拟计算5 a、3 a及2 a洪水重现期工况下的沿程水位。考虑浦阳江河道状况、航道等级、水流条件和桥梁通航净空等条件,结合上下游河段设计水位、防汛特征水位、历时水位统计等资料,经综合分析,推荐浦阳江2 a洪水重现期水位作为设计最高通航水位。     

航电枢纽调节山区航道设计最高通航水位的确定

航电枢纽人工调节将引发下游航道水位和流速的变化,对船舶通航条件带来较大影响。针对航电枢纽调节下典型山区航道——兰江航道,采用数值模拟手段,计算航道上游规划姚家枢纽和灵马枢纽建成后,不同重现期洪水下的水位、流速分布等水力特性,最终得到航道设计最高通航水位。计算结果表明:10 a和5 a重现期下航道特征水位超过警戒水位较多,不利于河道防洪和航行安全;3 a重现期洪水对应水位的局部分航段流速较大,影响航道运行安全和航道运输的综合效益;结合航道建设和运行的经济效益、航道以及行船安全,认为以2 m/s适航流速作为参考条件、经试算获得的90%洪水频率对应的特征水位作为兰江航道设计最高通航水位较为合理。     

向家坝枢纽非恒定泄流对落锅滩河段航道通航条件的影响

电站日调节非恒定流对下游河道的影响是向家坝工程在运行时需要考虑的主要问题。通过长河段二维非恒定数学模型计算分析向家坝日调节非恒定流对落锅滩河段航道通航水流条件的影响,选取两种典型日调节工况和泄洪工况分析河段内水位、流量、流速等水力因素变化特性。结果表明,两种典型日调节工况下非恒定流传播至落锅滩水位变幅在1. 26～1. 46 m,泄洪工况下水位最大日变幅在2. 05～2. 96 m,非恒定流对河段产生了一定影响,根据目前通航标准来看,4种工况下河段内水力指标均能够达到通航水力指标。建议对坝下非恒定流特征及其对航道、港口码头的影响情况进行原型观测,积累实践经验,为进一步优化电站调度方案和下游航道维护等方面提供依据。     

西江航运干线(广西段)设计最高通航水位标准探讨

依据南宁、贵港、大湟江口和梧州水文站多年实测水位、流量资料,分析了西江航运干线(广西段)水文特征,统计分析了各站不同洪水重现期洪水位及历时,依据现行《内河通航标准》(GB50139-2014),结合研究河段山区河流特点,探讨了研究河段I级航道设计最高通航水位的洪水重现期采用5 a的可行性,并分析了其对西江航运干线通航的影响。     

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。     

山区航道跨河桥梁通航净空尺度研究

我国内河高等级航道普遍存在大量现有桥梁通航净空不足的问题,如何科学合理地确定分步改造标准,是高等级航道建设中亟待破解的普遍性、关键性技术问题。以广东省北江、东江航道为例,对现有跨河桥梁净空尺度进行复核计算,结合代表船型预测提出船舶航行对桥梁的净空尺度要求,并对航道设计最高通航水位洪水标准的适应性进行分析。研究提出在北江、东江千吨级航道建设中,桥梁净空尺度满足净高不小于8.3 m（最高通航水位的洪水重现期2 a）、双向通航孔净宽不小于86 m或单向通航孔净宽不小于44 m的跨河桥梁可暂缓改建。在此基础上,综合考虑其他航道建设经验,提出适应国内千吨级山区航道桥梁改建标准的建议,研究结论可为内河高等级航道建设提供借鉴。     

基于梯级开发的贺江下游航道尺度提升潜力研究

贺江下游河道已兴建多座水利枢纽,各枢纽均建有通航设施,但通航等级较低,制约了航运效益的发挥。文章建立一维数学模型,研究了贺江下游的最低水位、水深条件和通航宽度等问题。研究结果表明:贺江下游航道沿程最低水位受梯级枢纽的运用影响明显,在目前运用模式下和最低水位条件下,贺江下游六级航道能全线通航。贺江白垢至江口河段通航尺度条件最好,可达四级航道通航标准,其余河段通航条件较差,只能满足六级航道标准。贺江下游按照五级航道标准统计,碍航浅滩长度为2.5 km,按照四级航道标准,碍航浅滩长度为9.0 km,按照三级航道标准,碍航浅滩长度为20.6 km。贺江下游航道可通过航道疏浚和梯级枢纽联合调度的方法提升航道尺度等级。     

梯级电站变动回水区设计最低通航水位确定方法

梯级电站变动回水区受上游电站下泄流量与下游坝前水位双重影响,设计最低通航水位的确定十分复杂。传统的设计最低通航水位保证率主要对流量进行统计,指标不够全面;而且设计最低通航水位计算工况组合的选取具有一定的偶然性,实际设计过程中可操作性不强。提出入库流量与坝前水位组合保证率计算方法,该方法综合考虑了入库流量与坝前水位遭遇组合的概率。利用该方法可合理确定梯级电站变动回水区设计最低通航水位,同时结合电站调度方案,在电站可接受的调度方式下,投入最少的资金对航道进行整治,以达到最优的效果。     

电站下游航道设计最低通航水位推算方法

对嘉陵江下游受电站下泄非恒定流影响严重的河段的设计最低通航水位进行研究。在深入分析嘉陵江桐子壕电站2009—2010年大坝下游水位、出库流量和电站调度运行方式的基础上,采用不同时间尺度的流量资料推求电站下游航道设计最低通航流量,通过建立滩险处基本水尺与电站坝下水位相关线来推求整治滩险的设计最低通航水位。     

株洲二线船闸设计最高通航水位的确定

设计最高通航水位是船闸工程建设的关键技术参数之一,它直接影响船闸通过能力、建设工期和投资。针对株洲二线船闸工程设计最高通航水位取值的问题,根据株洲枢纽处洪水暴涨暴落、峰值历时短的水文特点,进行枢纽设计挡水位和不同重现期洪水历时分析,对船闸口门区通航水流条件、航道通航条件及不同特征水位时二线船闸工程投资情况进行论述,采用模型试验验证和测算投资比较的方法,得出"株洲二线船闸设计最高通航水位宜采用10 a一遇洪水标准"的结论。该研究方法对山区、丘陵区枢纽扩建船闸工程具有借鉴意义。     

西江长洲枢纽库尾段采砂工程对航道通航水流条件的影响

西江航道桂平航运枢纽—长洲水利枢纽之间存在约34 km的水位未衔接段,而大藤峡水利枢纽建设选取的江口料场位于长洲枢纽库区回水末端和上游附近滩段。为研究库尾段采砂工程对上游通航水流条件的影响,须同步考虑上游来水和下游库区回水的变化,建立桂平三江口上游黔江河段16 km和桂平枢纽—长洲枢纽约156 km的长河段二维水流数学模型,分析采砂工程对航道通航水流条件的影响。结果表明,采砂工程实施后上游桂平航运枢纽引航道水位降落0.09 m,布岭沙弯道凸岸侧边滩挖除引起主流一定左偏。整体上,除设计流量外,库尾段采砂工程对航道水流条件影响较小。     

浅谈金华江航道的复航

地处山区的金华江航道对金华地区经济开发具有重要作用，现初步采用加高沈村水利枢纽翻板门，在上游形成库区航道，下游以整治为主的方法形成七级航道标准，以逐步恢复通航，目前已对金华地区５．３ｋｍ航道试挖段观测两年，疏挖航槽的稳定，效果良好。     

清水江白市枢纽—托口枢纽的变动段航道设计最低通航水位研究

山区性河流枢纽回水变动段航道因受上、下游枢纽调节以及工程整治方案等多因素影响,水文条件复杂多变,确定设计最低通航水位成为关键性难题。依托清水江白市至分水溪航道建设工程,采用二维水流数值模拟方法,确定了设计最低通航水位的关键数值,并提出按90%通航保证率设计航道工程,取分枯期和汛期两种最不利工况,沿程水位下包线作为设计最低通航水位。研究成果解决了工程的关键问题,可为同类工程建设提供科学依据。     

水口电站库区回水变动段最低通航水位分析

水口电站库区回水变动段在通航标准和航道尺度既定的条件下,其通航保证率的确定既受到上边界沙溪口水电站下泄流量的制约,更受到下边界水口电站库水位升降的影响,情况比较复杂。根据近期资料,对最低通航水位进行初步分析。     

山区河流电站下游河段设计低水位确定方法

山区河流电站在枯水期通常采用日调节运行方式,电站下泄流量为非恒定流,致使下游河道水位起落不定,航道设计水位的确定难度较大。利用实测资料,对山区河流电站下游河段的设计低水位进行了分析计算。实践表明,对于电站下泄非恒定流,应尽量利用实测波谷时段水位进行下游河道设计低水位推求,能够满足航道整治设计的要求。     

感潮河段设计通航水位确定方法及标准初探

感潮河段因受上游径流和下游潮汐的双重影响,航道设计通航水位确定方法和标准需考虑两方面的因素,目前尚无定论。通过分析内河和海港设计通航水位确定方法的特点及异同,以长江、珠江等感潮河段水文站的实测资料为依据,分别按两种方法进行实例计算,探讨其适用性,并针对区段划分、标准确定及其衔接、样本资料取用年限等问题进行了分析。     

金沙江(水富至宜宾)航道整治工程设计最低通航水位的推求

在深入分析金沙江段航道天然设计流量和水电站调度运行方式的基础上,采用电站设计日调节流量计算推求方法,结合南京水利科学研究院"向家坝下游一维非恒定流数值计算的分析"的成果,计算确定了研究河段航道整治工程的设计最低通航水位。     

姚家船闸下游深开挖航道的稳定性研究

衢江(金华段)航道位于钱塘江中上游,姚家枢纽是衢江(金华段)航运开发项目最下游的一个梯级。为减少支流浸没影响,枢纽坝址上移,导致富春江大坝回水无法与姚家枢纽下游水位相衔接。因此,枢纽下游约7 km航道须通过深度开挖才能满足通航水深要求。为了在山区性河流中维持人工开挖航道的稳定性,采用设置适当高度的挡沙槛来阻挡河床沙进入深开挖航道。本文通过定床和动床物理模型试验,分析船闸下游航道的水流条件、河床变化、挡沙槛挡砂效果等,充分论证航道深开挖方案和挡沙槛的设计方案,从而为减少航道维护量、确保枢纽下游衔接航道的通畅提供参考依据。     

电站下游非恒定流河段通航水位需求探讨

迄今为止,全国各地已经有非常河流的通航不只是会遭受到洪、枯季时期水位变化而产生的负面影响,与此同时河流同行还将会遭受到来自其它方面因素产生的影响,在这点尤其是在河道的上游修建大型水电站产生的影响更明显。由于这些大型水电站下游的下泄流量调节影响,还将会对大型水电站下游的通航水位造成比较大的影响。因此需要在航道的整治和方案设计过程,全面满足电站下游非恒定流对于通航水位的基本需求。