长江神背嘴滩险成因分析与整治技术

神背嘴滩险是长江泸渝段著名的卵石浅险滩.滩段汛期放宽、枯期分汊,左槽弯窄,右槽顺直宽浅.1990年曾进行左槽整治,但整治后航槽淤浅.采取物理模型试验和船模试验相结合的方法,进行了碍航成因分析和方案比较试验.模型试验结果表明,左槽尺度难以满足通航要求,可以考虑开辟直槽;右槽推荐采用疏浚右汊、束水攻沙、调整汉道分流比的整治方案.实施右槽整治方案后取得了良好的整治效果.     

三峡库尾小南海急滩整治数值模拟研究

小南海滩段受三峡水库库区回水影响,在水库低水位运行时出现急滩碍航。航槽内水流流态较差,水流较急,多回流和乱水。为改善水流条件,提升航道等级,笔者利用平面二维水流数学模型对该滩段进行整治研究。根据河段近期地形测图和实测水文资料建立模型并对沿程水位、流速、流向及分流比进行相似性验证。在验证合理的基础上采用数学模型进行方案试验,对比分析后确定最终方案。结果表明方案2:在生板堆下游筑2道潜坝(潜坝坝顶高程分别为设计水位以下6.0、6.5 m),降低车亭碛锁坝高程为171.2 m并对右岸碗石、车亭碛右汊及车亭碛上段航槽进行疏浚,疏浚底高程为168 m。实施后,该滩段碍航滩险消除,通航水流条件明显改善,航槽基本稳定。达到II级航道要求。     

长江下游黑沙洲水道水流特性数值模拟研究

黑沙洲水道为长江下游典型鹅头型分汊河道,2007年实施了黑沙洲水道航道整治一期工程,对其天然洲头部、南水道左槽、南水道心滩中下部等关键部位实施了守护,初步稳定了滩槽格局,改善了航道条件。但南水道心滩低矮,滩体束流作用不强,遇大水年航槽淤积,造成枯水期易出浅碍航。采用数学模型计算了不同流量下滩脊线加高、岸线崩退、左槽封堵3种工况的水流变化,并将其与天然情况进行对比,分析了出浅碍航的主要原因,提出了应对措施,可为二期工程方案的设计提供参考。     

倒顺坝坝头绕流特性及其在航道整治中的应用

倒顺坝是山区河流航道整治中较为常用的一种建筑物,其坝头绕流特性对航道通航水流条件影响明显。应用平面二维水流数学模型研究了倒顺坝坝头绕流特性,获得了绕流区长度、宽度及转点合流速随倒顺坝几何参数及来流条件的变化规律,建立了相应的计算式,并将其应用于长江猪儿碛浅滩航道整治方案设计中。为此,探讨了猪儿碛浅滩的碍航特性和滩险成因,提出了整治方案。对方案整治效果的分析表明,方案实施后航道尺度满足设计要求,流速增值及消滩判数均符合设计预期目标,航槽内流态较好,无回流、斜流和横流等碍航流态,说明本文建立的倒顺坝绕流特性参数计算式可为航道整治方案设计提供较好的技术支撑。     

大马洲水道演变特点与丙寅洲守护方案研究

长江中游大马洲水道为微弯河道,上接窑监弯曲分汊河道。监利出口主流的频繁易位直接导致大马洲主流不稳定,滩槽易变,存在进口弯曲、出口宽浅的碍航现象。近期航道整治设计方案的重点是守护丙寅洲与大马洲崩岸,但不足以维护枯水河势及航槽的稳定,建议大马洲河道由"S"型弯道演变至单一弯道时,再进一步采取措施稳定有利河势。通过局部动床模型试验,对丙寅洲不同守护方案的护底排宽度、河漫滩滩面的守护效果进行了试验研究,分析表明初设方案的护底排头前伸接近主槽位置,护底效果优于工可方案;对于丙寅洲上段外滩在主汛期流量下流速大于0.8 m/s时易发生明显冲刷的滩面区域,应采取适当的滩面守护工程措施。     

澜沧江小橄榄坝滩整治试验研究

作者在分析小橄榄坝滩河床演变特点和碍航成因的基础上，针对小橄榄坝滩宽浅、分汉，且为急弯的河段特点，综合考虑其河床演变、碍航成因及航道整治目的等因素，制定了控制中枯水河势，稳定规划航槽及流路，兼顾河岸稳定和远期发展的整治原则。比较了在主导河岸采用丁坝群和长顺坝整治的效果与差别，认为主导河岸采用长顺坝可有效避免丁坝所带来的挑流、局部冲刷及由此产生的航槽冲刷不稳定、局部流态紊乱及比降分布不均等问题，可获得较好的整治效果。     

金沙江大雪滩群河床演变与滩险碍航特性

通过实测资料和河工模型试验,分析研究了由碛首滩、大雪滩、捞财坝滩和小雪滩组成的大雪滩群的水沙运动特性及其河床演变规律,揭示了该滩群成因和碍航特性.分析与试验研究指出,大雪滩群集中体现了浅、弯、急、险等碍航特征且水流条件复杂.针对大雪滩群上段碛首滩、大雪滩和捞财坝滩枯水期碍航特点,以及下段小雪滩中洪水期碍航特点,分别提出前者以满足航道尺寸为主,后者以改善流态为主的不同整治措施.该成果将为深入研究大雪滩群航道整治奠定坚实基础,为今后治理类似滩群提供有益的借鉴参考.     

黄河上游连续弯曲多滩险河道整治方案数值分析

天然河道一般不能满足航运的实际要求,需进行航道整治。目前我国内河航道整治技术较为成熟,但对存在连续弯曲多滩险河道的研究较少。黄河上游白银市常生码头下游滩河道属连续弯曲河道,存在多处滩险,水流条件复杂,严重影响船舶的通航安全。以数值模拟为研究手段,构建二维数学模型,分析河道碍航因素,论证整治方案的合理性。确定采用填槽、切咀、疏浚和修筑潜坝等整治方法。整治效果明显,水力因素均达到通航指标,水流条件明显改善,为今后黄河上游及类似碍航特性的航道整治工程提供参考。     

嘉陵江土湾滩航道整治模型试验研究

土湾滩处于三峡水库变动回水区,低水期航道弯、浅、急,三峡水库蓄水后,推迟并缩短了该河段的走沙期,改变了原有的走沙规律,产生累积性泥沙淤积,造成右岸河床滩槽易位,水库消落期出现碍航现象.通过滩段成库前后水流条件和河床演变试验分析,揭示滩险演变规律和碍航成因,经物理模型试验,提出沿土湾滩洪水水流动力轴线采用基建性疏浚措施,开辟新航槽,解决滩槽易位后的碍航问题.试验结果表明,整治方案实施后,右岸边滩继续发展,新航槽内无累积性泥沙淤积,能够满足Ⅲ级航道尺度要求,达到整治目的.     

荆江窑监河段多槽口航路治理方案及效果分析

窑监河段为长江中游碍航最为严重的河段,在实施航道整治工程前,河段内形成了监利左汊、北槽、中槽、南槽和洲头心滩窜沟共5个槽口,其中,监利左汊、北槽、中槽、南槽都曾作为通航汊道存在。通过对各槽口的稳定性分析,在航道治理过程中合理选择了通航主通道,并制定了相应的汊道整治工程方案。通过对窑监河段航道整治工程实施前后的地形、水文资料进行对比分析,结果表明,整治工程达到了较好的槽口控制效果,航道条件得到了明显改善。     

长江口岸直水道鳗鱼沙浅滩成因分析

鳗鱼沙浅滩位于长江下游口岸直水道,属顺直宽浅水下分汊型沙质浅滩,是长江下游深水航道主要的碍航浅滩之一.根据河道实测水文、地形资料,分析浅滩段近期河床演变特征,并结合深水航道的建设规划,分析了浅滩碍航特性及其成因.分析研究认为:顺直宽浅的河道属性使鳗鱼沙心滩和左、右深槽不稳定,河床发生大幅度冲淤变化;顺直段滩槽的大幅度冲淤变化是鳗鱼沙浅滩形成的主要原因,而河床边界条件引起的水流运动特征是浅滩形成的重要影响因素.     

澧湘航线刘家坝浅滩演变分析与整治方法

湘江自注视河口分为东西两支进入洞庭湖，西支是湘江的入湖分洪道，该航线上的刘家坝滩是有名的碍航浅滩，每年都要清淤疏浚，为确定整治方案，进行了包括东西两支的河工模型试验，通过河床演变，水流动力轴线与床面切应力及泥沙输移路线的分析，采用的具体措施是依据河势，结合中，洪水主动力轴线的方向，将整治线规划成左凹右凸的微变形态，拆除右岸顺坝，在左岸布置５座丁坝，利用疏浚土加高右岸遗留的下边滩和填塞原过航槽及下深     

宜昌至杨家脑河段滩槽演变对宜昌枯水位的影响

在原型观测资料基础上对葛洲坝水利枢纽下游宜昌至杨家脑长河槽内滩槽演变与宜昌枯水位的相关关系进行了系统研究。结果表明,枯水位受控于长河槽内沿程滩槽演变,尤其是控制节点河段洲滩的萎缩、深槽的下切,是引起宜昌枯水位下降的直接原因。宜昌枯水位下降易导致枯水期葛洲坝三江航道航深不足,造成通航问题,在此情况下对坝下游河段实施滩、槽工程治理非常必要。结合已实施的滩、槽防护工程的实践,分析防护工程对滩、槽的保护作用,并提出对坝下游沿程控制节点河段应尽快实施防护工程的建议。     

长江界牌河段河道演变与综合治理效果分析及后续整治思路

利用实测水沙和地形资料,系统地分析了长江中游碍航严重浅滩河段--长江界牌河道的演变特点、趋势及综合治理工程效果。分析表明:综合治理工程总体上稳定了河势,改善了防洪和航运条件,但部分滩槽和过渡段未得到完全控制,汊道分流比不稳定、变化较大,航槽位置不稳定、局部岸线崩退。在此分析基础上,研究提出了实施新淤洲前沿低滩守护、右岸上边滩丁坝维修加固、左岸下复粮洲一带护岸守护、左槽出口局部碍航浅区疏浚等后续整治思路,可为界牌河段后续整治工程研究与设计提供参考。     

长江下游澄通河段通州沙汊道演变新特征

长江下游澄通河段通州沙汊道为典型的多滩分汊河道,在径潮流共同作用下,河势与航道条件复杂多变。近期该河段实施了一系列河道(航道)整治工程后,通州沙西水道涨落潮流归顺主槽,该水道淤积萎缩态势得到缓解,但疏挖拓展后的水深条件难以维持,西水道将经历整治后的调整平衡过程。东水道局部河势发展趋向不利,其中:龙爪岩上段呈现主流右摆、滩槽交错的特征,右侧洲滩冲刷,滩面串沟依然存在,并有进一步冲刷发展的趋势;龙爪岩下段营船港外边滩冲刷左移,新开沙尾-10 m(高程)潜心滩冲刷,对航道不利。建议及时采取守护东水道右侧洲滩的措施,整治新开沙外滩,并考虑实施通州沙圈围工程,有利于维持洲滩与汊道分流格局长远稳定。     

河湾水流动力轴线变化与切滩撇弯关系研究

在分析汉江中下游以及荆江河湾实测资料的基础上,阐述了河湾水流动力轴线弯曲半径变化与切滩撇弯之间的关系,大量相关实测资料说明当河湾的来水条件和河湾形态发生变化时,会造成河势与水流动力轴线走向发生变化,从而引起切滩撇弯的发生.用多元线性回归的方法拟合出河湾水流动力轴线弯曲半径的数学表达式,并提出了用水流动力轴线弯曲半径与河湾弯曲半径的相对值来判断切滩撇弯发生机率的方法.研究成果对于治河防洪工程的规划设计有一定参考价值.     

三峡工程135m蓄水运用对长江中游航道的影响

简要介绍了长江中游重点浅滩河段的演变现状及航道中存在的碍航现象。结合三峡工程135m蓄水运用后水沙条件的变化，预测了长江中游航道演变趋势及可能出现的碍航现象，并探讨了应对措施。     

长江八卦洲汊道河床演变对航道的影响及对策

近60年来，长江南京八卦洲汊道经历了主支汊自然易位的演变过程，左汊（宝塔水道）淤积衰退，向弯曲方向发展，河水增加，石汊（草鞋峡捷水道）冲刷发展，向顺直方向演变，河水减少。宝塔水道的航道宽度，水深因大幅度淤积而减少，制约了左汊岸线的综合开发利用，影响了左汊左岸已建国有大型企业的经济发展，在保证右汊主汊地位前提下，适当增加左汊分流比，冲刷河槽，可形成基本满足岸线综合开发利用要求的航道，以促进国民经济的持续发展。     

船闸布置在弯道凹凸岸附近时通航条件分析

统计了枢纽中通航建筑物的布置现状,阐述了枢纽中船闸布置的有关规定,重点对通航建筑物布置在凹岸或凸岸附近时的边界、水流和航行条件作综合分析.分析表明:船闸布置在凹岸时的有利条件多于凸岸;当船闸引航道口门区处在弯道段时,会受斜向水流与弯道水流的共同作用,增加船舶(队)进出口门的难度;当连接段处在弯道段时,船舶(队)受到弯道水流与航线夹角和船队轴线与航线夹角的双重作用,船舶操舵较顺直河段困难.同时需研究船舶(队)回转半径与操舵角的关系.