长江下游过江隧道工程河段极限冲刷深度研究

针对长江下游过江隧道工程设计中如何合理确定最大埋深问题,以江阴第二过江通道隧道工程为例,分析近年来工程河段河床演变特性和水沙运动特征,从工程安全角度出发确定具有代表性的模型试验水沙控制条件。采用物理模型试验,对江阴第二过江通道隧道工程附近河床极限冲刷深度进行预测,并与数学模型计算结果进行对比分析。结果表明：物理模型与数学模型研究成果较为一致;不同水文条件下,河床普遍受到冲刷,左侧江阴副槽最大冲刷发生在深槽右侧,右侧主槽最大冲刷发生在深槽左侧。     

南京河段拟建过江隧道河段河床冲刷数值模拟

通过分析近年来河流演变特征和拟建工程河段水沙特征,综合考虑长江下游南京河段水沙运动规律、三峡水库蓄水后沙量的变化以及对河床冲淤影响较不利的水文年,确定了具有代表性的模型计算水沙控制条件和不利水沙条件。结合实测资料,采用二维潮流泥沙数学模型,对长江下游南京河段拟建建宁西路过江隧道附近区域的潮流及含沙量进行模拟及验证。在验证良好的基础上,对工程河段各方案(A、B、D、E)的河床冲淤进行了预测,并与物理模型试验结果进行对比分析。结果表明:两种模型计算结果较为一致;拟建过江隧道各方案冲刷变化基本相似,其中E方案左、右深槽冲刷深度最小,可为过江隧道工程的合理实施提供科学依据。     

枢纽下游河床清水冲刷粗化研究综述

天然河流修建水库后,下游河道发生的最大变化就是河床冲刷粗化。河床冲刷与粗化的研究在水利、水运、水电工程中有着重大的实际意义,是解决山区及丘陵区水利工程面临的河床冲刷粗化所引起的河床演变的关键问题之一。国内外众多学者专家都对冲刷粗化问题进行过研究,文章意在总结已有枢纽下游河床冲刷粗化的研究成果,包括冲刷与粗化机理、冲刷粗化起动流速计算、粗化输沙率计算、粗化层级配计算、极限冲刷深度计算及冲刷后水位降落计算等。并对现有研究成果进行了简要的述评,为后续对这一问题进行深入研究作出必要的准备。     

大比降卵砾石河流防护结构的冲刷深度研究

大比降卵砾石河流河床形态及水流条件特殊,治理难度相当大。当遇到较大的洪水时,堤防工程、公路等临河设施常发生水毁,而关于此类河流的研究成果较少。针对大比降卵砾石河流河床宽浅、滩槽不分、比降和流速大、枯水期水流分散易形成股流冲刷的特点,布置了不同床沙组成、冲刷角度、河床比降及流量的概化模型试验。通过对81组室内试验资料进行单因素分析,得知冲刷深度(Hp)与单宽流量(q)、河道比降(J)、冲刷角度(θ)成正比,与河床质颗粒组成(D)成反比。采用量纲分析法和多元回归分析法得到了冲刷深度的计算表达式。     

黄土公路隧道水文地质特征及涌水量预测——以G312线傅苦路段大湾隧道为例

涌水量的预测对于隧道合理设计、安全施工及正常运营起到关键性作用。以G312线傅苦路段大湾隧道为例,本研究基于隧址地区的气象水文、地形地貌、地质构造、地表水及地下水资料分析,评价了大湾隧道工程地质及水文地质条件,利用水均衡法预测了大湾隧道的涌水量。结果表明：采用大气降水入渗法和地下径流模数法预测大湾隧道的正常涌水量分别为25 m3/d和25.92 m3/d,最大涌水量分别为75.0 m3/d和77.76 m3/d;利用地下水径流模数法预测黄土隧道的最大涌水量较大,可用于黄土隧道的设计、施工及运维。     

兴泉铁路于都一号隧道主要工程地质问题研究

兴泉铁路于都一号隧道位于新华夏系构造樟木逆冲推覆构造断裂带上,是兴泉铁路关键性控制工程之一,隧道的建设影响着线路的总工期。隧址区岩性多样,地质构造发育,通过对隧址区地质调查、综合多种勘察方法,查明隧址区地层岩性、地质构造、不良地质、水文地质特征等,分析与隧道建设相关工程地质条件,研究于都1号隧道的主要工程地质问题,即围岩失稳、岩溶、突水突泥、有害气体,提出了针对该隧道设计施工的措施建议。     

枢纽下游河床极限冲刷及水位降落研究进展

天然河流修建枢纽后,上游来沙将在枢纽形成的水库内淤积,出库沙量锐减,下游河道因受枢纽下泄清水的冲刷而发生一系列变化。特别是对于沙质和沙卵石河床,随着下泄清水的冲刷,河床随之出现了相应的再造床过程。枢纽清水下泄引起下游河床下切、水位下降问题是枢纽设计及航道整治中的重点和难点。由于河段来水来沙条件、枢纽调度方式、坝下河床断面型态、河床质组成及覆盖层厚度等不同,坝下形成的冲刷幅度、稳定冲刷层及冲刷范围等各不相同,坝下水位降落幅度也不尽相同,而河床质组成是影响河床极限冲刷的主要因素。文章从不同河床质组成出发,分别对枢纽下游河床极限冲刷以及水位下降研究成果进行了总结,并对各种计算方法进行了简要的评述。     

河床粗化研究的回顾及展望

本文综述了已有河床粗化的研究成果,包括河床粗化类型;床面可动层;粗化层的形成机理、级配计算、稳定性判别及河床极限冲刷深度的计算等,并用水槽及天然资料对粗化层级配计算方法作了简要评述,指出了尚有待改进的地方及今后着重开展的工作。     

软体排护底在南京八卦洲右汊进口段治理中的应用效果分析

八卦洲右汊进口段实施了系混凝土软体排全断面护底工程。但由于八卦洲右汊是主汊，水深流急、地形变化复杂，进行河床全断面整体铺排施工难度大。为明晰软体排在该工程中的应用效果，利用多波束测深系统多次采集工程区水下地形数据，通过多波束效果图检测软体排铺排质量，并利用GIS空间分析技术定量分析不同时期工程区河床变化，更好地掌握工程整治与运行效果。结果表明，完工后工程区河床由以冲刷为主转为以淤积为主，最大淤积幅度可达7.87 m,工程阻止了进口断面进一步扩大；2020年特大洪水后，工程区河床整体淤积量和淤积面积持续增加，淤积面积占比由66.6%上升至83.9%,淤积量由41.4万m³上升至54.5万m³;全断面软体排护底工程运行稳定，发挥了工程防护效果。     

城市分汊型河道环保疏浚深度设计关键要素

城市分汊型河道进行环保疏浚的边界条件较复杂,具有水质较差、流态复杂、淤积严重、过河建筑物较多的特点。提出环保疏浚深度应从污染层深度、河床演变、构筑物的安全等多角度考虑的设计理念：1)在单一河段复式断面以平滩高程控制疏浚深度。2)为了稳定河床,疏浚深度应控制过水面积的比例,并保持主河道与自然坡度一致。3)在堤防及构筑物处,疏浚深度应考虑与其安全距离及疏浚后冲刷深度的影响,从而在河床稳定和构筑物安全的前提下,最大限度挖除污染底泥。此理念已成功应用于某河段环保疏浚工程。     

越江盾构隧道纵向受力及变形分析研究

以某越江盾构隧道工程为背景,采用三维梁-弹簧模型对水位变化、河床冲刷等不同情况下盾构隧道的纵向受力及纵向变形进行数值模拟,并对数值计算结果进行了分析。分析可知,纵向上的沉降主要发生在地质条件变化处、地形条件突然变化处以及盾构隧道与竖井的连接处。探讨了盾构隧道与竖井的不同连接方式对于隧道纵向内力及变形的影响,并进行了对比分析．根据分析结果提出采用柔性连接的建议。     

大规模采沙对弯道滩险的影响

以岷江朱石滩为例,分析大规模采沙对弯道滩险河床演变和航道条件的影响。采沙前,朱石滩河段河床基本冲淤平衡;采沙后,河床冲淤平衡被破坏,河床严重下切,汛期河床回淤剧烈。大规模采沙对弯道滩险航道条件的影响主要表现为破坏航道边界、降低河段水位、增加上游水面比降;原来稳定的弯槽由于水深不足而被舍弃,航道改走不稳定的直槽,给航道维护带来困难;河床地形凌乱,航槽局部存在较大横流,给船舶航行带来安全隐患。     

长洲枢纽下游人工节埂防冲措施研究

针对长洲水利枢纽建成后,下游河床冲刷引起的枯水位下降,可能导致枯水期船闸下闸首门槛水深不足的问题,应用二维悬移质泥沙数学模型对枢纽建成后下游河床的冲刷下切及枯水期水位降落情况进行预测,结合当地的河床形态及地质条件,提出在坝下河道布置一系列的护底工程,形成不连续的人工控制节埂的防冲措施,以达到抑制河床冲刷、抬高近坝段枯水水位的目的。研究表明:通过在长洲枢纽下游河道合理布置人工节埂,可以有效地抑制下游河床冲刷,减小坝下枯水水位的下降值。     

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。     

长江上游4 m3抓斗船主要技术参数和设备的选择

根据长江上游川江航道的河床特点,对各型挖泥船在该水域施工作业的适应性进行了比较,并对液压硬臂抓斗挖泥船性能特点以及挖掘硬质河床的良好适应性作了重点介绍,同时对适合于川江航道的抓斗船主要船型参数及设备配置等提出了自己的建议.     

岷江龙溪口航电枢纽工程船闸总体布置与通航条件研究

针对龙溪口航电枢纽船闸工程建设过程中出现的居民渡河安全、船闸临时通航和下游河床下切等问题,采用二维数学模型对工程河段施工期下游水流条件和导流第三期工程第一个汛期(三期一汛)船闸上引航道通航水流条件进行数值模拟。结合工程的具体情况,提出新民客渡临时过渡方案。结果表明,下游河床下切预判数据、三期一汛枢纽调度和船闸运行方案保证了施工期工程河段两岸居民的渡河安全,有效解决了河床下切对船闸通航的影响,确保三期一汛岷江航道的畅通。     

桥墩一般冲刷计算研究

根据桥位河床的一般冲刷计算成果,分析计算公式中主要参数对一般冲刷的影响,指出公式的适用范围和不足,提出确定一般冲刷深度的建议。     

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。     

鸭绿江公路大桥桥区河段平面二维潮流泥沙数学模型研究

为研究在建鸭绿江公路大桥桥墩及施工栈桥等对航道条件的影响,建立了二维潮流泥沙数学模型,对桥区河段水动力条件和河床冲淤变化进行了模拟研究。研究结果表明大桥施工期桥区河段出现的剧烈变形主要由河床自然演变造成,淤积的主要原因是前期冲刷量大、河床自动恢复平衡的结果。施工栈桥和桥墩也对淤积产生一定贡献,拆除后河床会产生一定的冲刷和恢复调整。