心滩守护工程对航道冲淤特性影响的数值模拟

为了改善航道条件,往往需通过航道整治工程来稳定心滩.此文建立了基于非结构三角形网格的平面二维水流泥沙数学模型,并与水槽模型实测值进行了率定验证.在此基础上,运用建立的数学模型对不同流量级下的两种不同类型的心滩守护工程进行了模拟研究.研究结果表明,软体排护滩带工程和鱼骨坝工程均可实现对心滩头部的守护和提高两侧航道的水深,但它们所引起的河床和建筑物的局部冲淤特性上存在差异.     

弯曲干流型汇合口推移质泥沙运动研究

弯曲干流型汇合口的推移质泥沙运动与单一河道存在显著差别,在汇合口处常常出现河口浅滩或江心洲,影响船舶通行。弯曲干流型汇合口推移质泥沙运动主要受弯道水流特性和支流入汇的影响,而随着上游来流量的变化,汇流比发生改变,两者的影响比重发生变化,主流也相应在一定幅度内摆动。为研究其水流泥沙运动及河床演变给航道以及整个流域带来的影响,通过理论分析和水槽概化模型试验,揭示了弯曲干流型汇合口推移质泥沙运动规律,并结合长江与沱江汇合口为例分析了该河段演变规律和泥沙冲淤机理。     

扭双工字型透水框架防冲机理试验研究

透水框架因具有消能减速进而保护岸滩免受水流冲刷的功能,在河道治理、航道整治中得到广泛应用。最近提出了一种新型透水框架——扭双工字型透水框架,经动床试验表明具有显著的护滩效果,利用Vectrino三维流速仪在变坡水槽上精细测量了新型透水框架附近的水流结构。试验分析表明,扭双工字型透水框架抛投于床面后底层流速骤减(减速率达0.79~0.95)、表层流速增大、过渡层流速梯度加大,垂向流速不再服从对数分布;垂向最大紊动强度出现在框架群顶部附近,水流进入框架群后紊动强度逐渐加强,出框架群后达到极值,底表层紊动强度极值的位置发生偏离,表层位置较底层偏下游内侧;框架群内近底层水体能量大幅消减(消能率达0.93~0.99),下游水体能量恢复距离为38~56 m,利于滩面防护,而侧向边缘水体能量加强,易造成侧沿岸滩局部冲刷。研究成果对扭双工字型透水框架的设计、应用具有一定参考价值。     

下荆江监利河段河床演变与航道整治思路浅析

长江中下游分汊河道众多,碍航问题突出.以典型弯曲分汊河道监利河段为例,通过对三峡水库蓄水前后演变规律的对比分析,认为乌龟夹将作为主汊长期存在,在三峡蓄水运用以后,乌龟夹的主汊地位将会进一步加强.但乌龟夹口门处的浅区将继续存在,加之水库汛后蓄水期间水位快速退落,退水冲槽的能力大幅减弱,碍航问题将更为严峻.本文在总结河段浅滩碍航特性的基础上提出了保持现有分汊格局,稳定洲滩,束水冲槽,结合清除下段水下碍航物的整治方案,以期从根本上解决监利河段的碍航问题.     

三峡蓄水初期坝下沙卵石河段航道条件分析

三峡水库蓄水运用后,进入下游河道的水沙条件发生了重大变化,使坝下游河道的水流条件、冲淤特性及演变规律发生变化,给航道条件带来影响。本文研究基于原型观测获取的大量实测资料,揭示了三峡水库蓄水初期坝下沙卵石河段内航道问题主要体现为：沙卵石河段内沙质淤沙浅滩航道水深有所提高;局部河段向宽浅方向发展,航道水深减小;随着水位下降,沙卵石局部浅滩河段将出现水深不足问题;芦家河局部卵石滩段的＂坡陡流急＂问题依然存在。     

三峡水库运用后监利河段航道演变研究

监利河段是长江中游碍航水道之一,特别是三峡蓄水以来,碍航问题十分严重,本文建立监利河段平面二维水沙数学模型,并采用试验资料对该模型进行了检验.在此基础上,采用该模型计算了不同水沙组合条件下监利河段的河床演变趋势,结果表明,监利河段在自然条件下总体河势不会发生大的改变;乌龟夹将作为主汊长期存在,特别是三峡蓄水运用以后,乌龟夹的主汊地位将会进一步加强;随着三峡蓄水时间的推移,洲头心滩前缘冲刷,下侧淤积,滩体向左岸及下游延伸,乌龟洲洲头及右缘继续冲刷后退,浅滩的形势不会发生改变;乌龟夹口门处的浅区将继续存在,仍然是碍航的主要因素.最后,提出了相应的整治措施.     

三峡水库蓄水对下荆江监利河段航道条件影响分析

三峡水库蓄水后,荆江河段冲刷以枯水河槽冲刷为主,对航道条件将产生显著影响,其中窑监河段近年来航道条件持续恶化.分析不同年份监利河段洲滩形态与删除碍航程度,认为三峡蓄水后洲滩受到冲刷是航道条件恶化的原因之一;而通过对浅滩段横断面年内变化及各年汛后退水过程中水位变化与航道水深变化对应关系分析,初步确定了退水过程中最佳的冲刷...     

长江“南京-南通”河段演变及碍航特性分析

南京至南通河段作为长江口深水航道12.5 m水深向上延伸的重要组成部分,航道条件极为重要。在已有研究成果的基础上,收集“南京-南通”河段大量实测水文、地形资料,系统分析了该河段河床演变和碍航特性,并进行了演变趋势预测。根据预测成果,结合该段航运发展需求和航道整治目标,针对不同河段,提出了航道整治方案初步设想,为该段航道整治提供了参考。     

长江仪征水道河床演变及航道条件变化分析

三峡水库蓄水对坝下河道产生长距离的影响,对近坝河段影响尤为显著,而对大通以下河口段的影响尚未进行系统研究。通过对近年来仪征水道航道演变特点及主要影响因素的分析,重点探讨了水沙条件变化与航道条件的对应关系,表明三峡水库的蓄水影响范围已经到达下游河口段,揭示了来沙量逐步减少对航道条件影响的复杂性。指出在三峡水库蓄水的持续影响下,对河口段重点河段洲滩进行守护,维持良好的滩槽型态,对维持航道条件的稳定具有重要作用。     

和畅洲汊道近期演变及航道整治方案设想

充分收集和畅洲汊道实测水文地形资料,分析了该河段河床演变特点和航道存在的主要问题及左汊口门控制工程的整治效果。在此基础上,结合该段航运发展需求和航道整治目标,提出航道整治方案设想,并就潜坝数量、不同坝间距和高程组合进行研究。分析表明,在和畅洲左汊已建潜坝的下游新建两道变坡潜坝,在增加右汊分流比的条件下,对右汊进口征润洲尾滩进行切滩,对右汊中下段航道狭窄处进行疏浚,能进一步改善右汊航道条件,该组合方案可作为下阶段重点研究方案。研究得到的河道演变特点、碍航特性分析及方案比选成果可为该段航道整治提供参考借鉴。