长江中游界牌河段综合治理研究与实践

界牌河段是长江中游防洪的重要河段,亦是长江中游碍航最严重的浅滩河段之一。20世纪70年代至21世纪初,为解决该段防洪与通航的矛盾,确定了界牌河段综合治理目标,开展了以航道整治为主的界牌河段治理规划设计及系列试验研究工作。综述了界牌河段综合治理工程在可行性研究、初步设计、施工、控制完善4个阶段模型试验研究的主要成果,并简要分析评估了工程实施效果,在此基础上初步提出界牌河段下阶段河道整治思路。     

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。     

数学模型在长江中游牯牛沙水道航道整治工程中的应用

通过建立长江中游牯牛沙水道二维水沙数学模型,考虑三峡水库运用后该河段的来水来沙情况的新变化,分别对牯牛沙水道航道整治工程的整体工程效果和一期工程效果进行了计算分析及比较,为该河段航道整治方案的最终确立及航道整治工程效果的合理预测提供了依据.     

长江中游盐船套至螺山河段航道整治工程对河道演变影响

长江干线航道以云南水富至长江口,素有"黄金水道"之称。然而,长江干线部分河段河道蜿蜒曲折,滩多水浅,成为了长江黄金水道的"瓶颈",有必要通过航道整治等措施来改善和提高长江干线航道通航能力。但是大规模的航道整治会对防洪、河势带来一些不利影响。为了研究这种不利因素的影响程度并提出对策措施,选取了长江中游典型河段盐船套至螺山段作为研究对象,利用长江防洪实体模型开展了航道整治工程方案实施前后系列年动床模型试验,研究了工程方案实施前后该河段冲淤变化过程、冲淤规律、数量及分布,并在此基础上研究了工程方案实施后对该河段的河势及防洪产生的影响。研究成果可为该段航道治理工程方案的优化及河势控制工程规划、设计等提供技术参考。     

长江南京以下河段深水航道整治基本原则与思路

长江南京以下河段江阔水深,航运自然条件优越,通过河床条件的归类分析,结合航道现状和沿江两岸外部需求及限制条件,表明南京以下河段具备建设12.5 m深水航道的良好条件,但同时航道整治还存在一些疑难问题.进而从河道综合治理与利用出发,提出了深水航道整治的基本原则,并针对河床条件较差、碍航严重的典型浅滩河段,提出了初步的整治思路及相应的工程措施.     

长江中游航道整治中生态技术应用探讨

针对长江中游航道整治与水生态环境之间的矛盾,考虑航道自然条件包括周边环境、河床形态、泥沙、水流、水深、气候,以及船型、船舶密度等因素,从适应性、耐久性、经济性、生态美观以及维护管理等角度出发,将生态理念引入到航道整治中。将工程措施与生物措施相结合,并采用生态系统自我修复和人工辅助相结合的技术手段,选择了符合环保要求的材料和工艺。介绍了各种技术手段在长江中游若干河段航道整治中的实际运用情况,可为类似航道整治工程中生态技术的研究与运用提供借鉴。      

三峡工程运用后石首弯道段整治工程累积影响和演变趋势研究

石首弯道段位于长江中游下荆江首端,河道形态复杂多变,河床演变较为剧烈。在大量河道治理及航道整治工程的控制下,岸坡稳定性及航道条件得到了增强和改善。三峡水库蓄水以来,坝下荆江河段的来水来沙条件发生了显著变化,石首弯道段也出现了大幅冲刷,但在一系列河道治理及航道整治工程的作用下,除了局部河段深泓摆动和冲淤变化较为明显外,总体河势基本稳定。随着三峡水库及上游干支流水库群不断建成和运用,该河段河势仍将持续调整。近岸河床的不断冲刷下切,已有工程难以适应新形势下的河床变形,不断出现崩塌冲失,对现有堤防、河势控制工程、护岸工程和航道整治工程等的安全运行以及涉水工程与航运等带来新的问题。提出应抓紧深入研究三峡水库及上游控制性水库运用初期长江中下游重点河段河势变化与综合治理方案等重大技术问题。     

三峡水库重庆河段整治研究

在三峡水利枢纽正常蓄水位１７５ｍ方案运用初期及远期，重庆市城区河段航道及港口条件的可得到较大改善。但少数位于淤沙区的港口和局部航道、在水库运用２０年后如遇到不利的水沙年份时会出现短时间航，一般可以采用整治工程措施解决，解决港口泥沙问题的途径有：１）优化水库调度；（２）港口改造；（３）整治工程与疏浚相结合。九龙坡和金沙碛两河段着研究过多年整治方案；重点介绍较优的整治方案主其整治效果。     

山区河流两峡间宽谷河段航道整治研究

山区河流两峡之间的宽谷河段受水流进出上下游峡谷以及航道弯曲、两岸及河床极其不规则的影响,往往形成连续的长河段滩险群。为了改善嘉陵江温塘峡至观音峡之间的宽谷河段通航条件,分析了两峡之间宽谷河段的滩险特性、碍航原因。按照Ⅲ级航道标准,根据实测资料研究了航道整治方案,采用数值模拟方法模拟验证了整治工程效果,结果表明,采取整治措施后,各项指标均达到了Ⅲ级航道标准的要求。总结了山区河流两峡之间宽谷河段的航道整治规律。     

长江界牌河段航道整治二期工程施工监理

内河航道整治工程一般需赶枯水位施工，有效工作时间短，工期 确保来年洪水到来以前完成工程，不仅是一个进度问题，同时也事关建筑物的安全，长江界牌河段航道整治工程施工监理中，应用网络计划技术和相应的计算机软件《工程项目进度管理软件ＰＭ－９３》进行进度管理，总监理工程师和各驻地监理工程分别编制控制性施工总网络进度计划和单位工程施工控制性网络进度计划，严格按进度监理工作流程工作，综合运用各种进度控制措施，加     

前置掺气坎坡度对阶梯溢洪道掺气水流影响的数值模拟

为研究复杂边界条件下气液两相界面的流动及混掺现象对工程建设的影响,结合某大型水电站的溢洪道,利用RNG k-ε模型对其进行三维流场模拟,采用有限体积法离散控制方程,并用GMRES算法进行压力求解,对前置掺气坎式阶梯溢洪道和传统阶梯溢洪道泄流壁面上的高速掺气水流进行数值模拟。结果表明:随着掺气坎坡度的增加,其掺气空腔及掺气浓度均有所增大,随着水流下泄掺气浓度沿程降低,达到一定距离后趋于稳定,掺气浓度值达到了减免空蚀破坏的要求;与传统阶梯溢洪道的模拟结果进行对比可知,增设前置掺气坎后,既可以增加前几级阶梯的掺气浓度使水流提前达到水气平衡,也没有降低阶梯式溢洪道的消能率,为解决传统阶梯溢洪道中出现的工程难题提供了一种新思路。     

桥梁对水流的影响分析

根据哈尔滨水文水资源勘测总站实测水下地图及水文资料,针对桥梁上、下游浅滩变化,分析桥梁对水流的影响。     

重力坝加高结合部位粘结性能试验研究

针对水库重力式大坝加高加固问题进行试验研究,对后帮式、前帮式、外包式以及戴帽式加高方式建立实验模型评价新旧混凝土结合面的粘结性能。抗折强度试验和微观电镜试验结果表明,四种类型的加高方式,外包式的结合面最大,抗折强度最高,粘结性能最强。采用水泥砂浆处理后增多了结合面的纤维状C-S-H凝胶,增强了新旧混凝土之间的粘结性能,合理的加固方式加上结合面处理有利于提高坝体的安全性能。     

小浪底地下厂房围岩稳定计算地质模型的研究

根据工程勘探资料,在分析小浪底枢纽地下厂房区主要结构面的分布规律及其特征的基础上,建立了几何传真概化地质模型,并采用不连续介质有限元离散化计算模型,模拟计算地下厂房围岩的应力应变。计算结果表明,所建立的概化地质模型符合实际地质状况,计算的应力分布与实测的变形特征相吻合,这与目前按常用的其它模型及连续介质计算的结果有明显不同。     

船闸输水廊道门楣研究

门楣通气措施不仅可以消除阀门顶缝空化,而且可以抑制阀门底缘空化。通过对门楣缝隙比和掺气坎长度的研究,得到其临界条件和通气量大小,从而确定较优的缝隙比和掺气坎长度。     

分流对弯道水流紊动强度影响的试验研究

采用先进的三维超声波多普勒流速仪（ADV）对不同分流比情况下弯道水流紊动特性进行了系统的试验研究。根据试验数据,探讨了不同分流比工况下弯道水流的紊动机理,分析了其紊动特性,同时对紊动强度分布特点进行了比较。