武桥水道航道整治工程效果分析

武桥水道是长江中游的重点碍航水道,枯水期汉阳边滩淤积展宽,航道过于弯曲,形成碍航局面,因此2010年汛后开始实施了武桥水道航道整治工程。依据实测地形资料,分析了航道整治工程实施以来的冲淤变化。结果表明:航道整治工程实施后,武桥水道河段总体有冲有淤,冲淤量与上游水沙条件密切相关;河段的河势稳定,河道深泓线走势以及位置基本不变,在潜州洲尾自左岸至右岸过渡范围内有一定幅度的摆动;关键洲滩—潜洲的洲体整体稳定,洲尾位置下延;汉阳边滩年内变化仍然遵循"汛冲枯淤"的规律;年际间变化较大,遇到2013年汛后长时段枯水流量的不利条件,仍对通航产生不利影响,需采取疏浚措施。     

宜万铁路宜昌长江大桥工程通航影响研究

桥梁属永久建筑物,为使大桥建设对桥区河段通航的不利影响降到最小,通过实船试验、通航水力学及船模试验,研究了宜万铁路宜昌长江大桥拟选的两处桥位及各种桥型方案对桥区河段通航条件的影响。结果表明：两处桥位建桥方案,仅桥墩附近及桥墩下游一定范围内流态有所改变,河段内其他部位流态无明显变化,建桥对上游壅水仅在较短距离内产生影响（上游150m 处壅高0.10m、下游水位建桥前后无变化）。综合分析得出,以2号桥位优化方案为宜。该试验研究,不仅为本工程的设计提供了科学依据,同时也可为国内其它大型跨江桥梁的建设提供参考借鉴。     

沪通长江大桥墩位布设适应性分析

为深入研究沪通长江大桥桥墩布设合理性, 分析拟建桥梁对12.5 m深水航道以及船舶通航等的影响, 通过物理模型试验从水动力变化、河床冲淤变化、桥址河段通航条件等方面分析拟建桥梁墩位布设的适应性, 并对现有的桥位方案和主桥各通航孔向南平移200 m的方案进行了比选分析。同时, 于2010年4月和7月进行了桥区河段枯季大、小潮, 洪季大、小潮船筏走行线的现场测量。研究表明, 在桥位方案确定的情况下, 现有墩位方案稍优, 能满足实际航行需要。研究结果可为后续大桥建设提供一定的理论指导与技术支持。     

天然边滩游泳场整治工程泥沙冲淤特性研究

天然游泳场的冲淤变化是影响边滩游泳场正常稳定运营的关键。首先分析闽江西河流态和输沙特征,表明闽江西河边滩及附近河段的输沙不平衡将很大程度上危及该天然游泳场的边滩稳定性。在此分析结论的基础上,结合数值模拟技术,计算出工程整治措施对边滩游泳场及其附近河段冲淤变化的影响。研究结果表明:对旧洪山大桥桥下深槽进行抛石填充以及对游泳场边滩进行平整能够有效的抑制游泳场的弯道环流,改善本河段的流速分布,从而改善边滩河段纵向及横向的输沙不平衡的现象。因此,工程措施能够减弱游泳场上游淤积下游冲刷的现状,对促进边滩的稳定起到积极的作用。     

嘉陵江大桥桥区河段通航水流条件试验研究

以重庆市蔡家嘉陵江大桥桥区河段物理模型试验为基础,分析了桥区河段的河床演变,同时研究了桥梁间距、桥跨布置及主墩型式对桥区通航水流条件的影响。结果表明:从通航角度而言,桥梁通航孔跨度越大对通航安全影响越小,但桥跨过大则经济性差,结构不安全,接线要求更高。在综合考虑模型试验、桥梁结构要求和两岸接线等因素的前提下,尽量加大桥梁跨度,保障桥区通航安全。     

荆江沙市桥区河段航道治理思路及措施

长江中游沙市河段荆州长江公路大桥在遭遇1998年大洪水之后,桥区河段碍航问题更加严重,通航与桥梁安全矛盾突出。分析了沙市桥区河段的演变影响因素,并预测了演变趋势。对桥区河段的治理思路和工程措施进行了探讨,对航道整治工程的实施效果利用物理模型和数学模型进行了分析。结果表明,整治工程能够有效改善该河段的通航条件,且对水位影响小。提出了下一步巩固完善整治工程效果的建议。     

桥区河段横流对船舶航行的影响

以某桥梁通航论证水工模型试验研究为基础,进行了遥控自航船模试验,对船模沿桥区不同航线航行情况下受到的水流影响进行了分析,重点分析了横流作用下的船舶受力以及桥区河段横向水流对船模航行的影响.分析结果表明,航线选择不同,船舶受水流的影响也不同;船舶受横流的影响程度与船型和静水航速等因素有关,船舶尺寸越大,受横流的影响越大;船舶静水航速越大,受横流的影响越小.横流作用下船舶的受力复杂,桥区河段应该合理规划航线以减小横流对船舶航行的影响,保证桥区通航安全.     

黄河大柳树河段水情实测结果分析

对黄河大柳树河段19个典型代表断面的流速、水深分布等情况进行了分析。结果表明:1大柳树河段各断面水位从上游至下游呈下降趋势,相对窄深的断面水流相对湍急,相对宽浅的断面水流相对平稳,天然弯道河段的河床变化符合凹岸冲刷、凸岸淤积的水沙基本运移规律;2大柳树河段河面相对狭小,水流相对湍急,部分河段的平均流速可达2m/s;3大柳树河段弯道上的流速分布符合自由涡和强迫涡定律,断面流速与水深基本保持正相关关系,且弯道入口处靠近凸岸的水深相对较深,流速也较大,当弯道中心角较大时平均流速的最大值逐渐由凸岸向凹岸转移。     

新安江马目大桥通航孔跨度研究

新安江马目大桥位于"Ω"型弯道出口狭颈处,由于两岸陆上选址的条件限制,桥轴线与水流存在一定的夹角,为了保证船舶通航安全,利用数学模型对桥轴线附近的水流流场进行计算,据此对通航孔的跨度布设合理性进行分析,为桥跨布设提供科学依据,可供类似桥梁设计时参考。     

新安江马目大轿通航孔跨度研究

新安江马目大桥位于“Ω”型弯道出口狭颈处，由于两岸陆上选址的条件限制，桥轴线与水流存在一定的夹角，为了保证船舶通航安全，利用数学模型对桥轴线附近的水流流场进行计算，据此对通航孔的跨度布设合理性进行分析，为桥跨布设提供科学依据，可供类似桥梁设计时参考。     

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.     

再论瓯江口拦门沙回淤及治理研究

分析了瓯江口拦门沙在自然状态下、一期整治工程实施后的泥沙回淤情况,分析表明影响拦门沙回淤的主要因素为周边滩面上的风浪掀沙和上游洪水来沙.在泥沙回淤验证的基础上,应用波流共同作用下的二维泥沙数学模型,研究了拦门沙航道二期整治工程效果,预测了正常水文条件下的泥沙回淤及台风期骤淤.整治工程具有减少风浪掀沙和归顺水流等作用,取得了较好的整治效果,正常水文条件下减淤幅度为14.1%～23.1%,台风期减淤幅度为23.3%～35.7%.     

分汊河段船闸引航道整治试验研究

大洑潭枢纽位于沅水上游,处在山区限制性河道,其通航水流条件十分复杂,不利于通航。针对上、下游引航道口门区和连接段水流条件差、横流较大、洲尾通航困难及小流量下通航水深不足等问题,设计和修建大洑潭枢纽船闸整体物理模型,并结合船模航行试验,对船闸引航道口门区、连接段及洲尾处通航水流条件进行系统的试验研究。模型试验结果表明,船闸枢纽平面布置存在缺陷,上游船闸引航道口门区及连接段水流条件易受江心洲分汊口斜流影响,尤其左右两汊同时泄流下,船舶航行难度较大。整治方案采取加长导航墙和修建丁坝、顺坝及开挖航槽等措施进行试验研究,发现优化方案④下的通航、船模水流条件得到明显改善,确定了在该条件下的最大通航流量,并论证了在此方案下通航的安全性和工程可行性。     

三峡工程运行初期上游引航道通航水流条件研究

三峡工程运行初期,上游引航道通航水流条 件受水库调度等因素的影响变得更加复杂。针对隔流堤漫顶后上游引航道内通航水流条件的 变化,通过水工模型及自航船模对上游的航道通航水流条件进行了试验研究。试验成果表明 ：在通航条件下,在引航道内与口门区的水力学参数均能满足设计要求,船模船队航行上下 行均较顺畅。     

河口高浑浊带航道回淤影响因子分析方法研究

针对河口高浑浊带区域的航道回淤影响因子分析问题,研究提出了一套合理的分析方法。采用了理论模型计算、实测资料分析和相关性分析等技术手段,以长江口深水航道为例,计算比较了冲刷动力、淤积动力以及满足淤积条件的近底层含沙量等因子对航道回淤量的影响,并提出了满足淤积条件的小流速时近底层高含沙量是直接影响长江口高浑浊带区域航道回淤量的主要因子。这一结论通过洪枯季对应数据的差异比较得到了验证,也表明了所提分析方法的合理性。     

Mechanism of back siltation in navigation channel in Dinh An Estuary,Vietnam

The Dinh An Estuary is one of the Nine Dragon estuaries of the Mekong River. An international navigation channel was built in the estuary for vessels traveling from the South China Sea to the southwestern area of Vietnam and then to Phnom Penh, Cambodia. The morphological evolution of the navigation channel is complicated and unstable. The back siltation intensity in the navigation channel has largely increased and been concentrated in the curvature segments of the channel since 1980. In this study, based on simulation results and measured data, five key factors that influence the back siltation in the navigation channel were systematically analyzed. These factors included the increasing elevation gap between the channel and the nearby seabed, the disadvantageous hydrodynamic conditions, sediment transport, mixing of saltwater and freshwater, and wave effects in the navigation channel. It is shown that the back siltation to a large extent results from the low current velocity of the secondary ocean circulation, which often occurs in the curvature segments of the channel. Suspended sediment also settles in the channel due to the decrease of the current velocity and the sediment transport capacity when flow passes through the channel. The changes of hydrodynamic conditions are responsible for the majority of the severe siltation in the curvature segments of the navigation channel.     

连云港海域悬沙和表层沉积物交换研究

采用粒度谱计算方法分析连云港及邻近海域悬沙和表层沉积物交换特征,为徐圩防波堤口门布置和连云港港航道回淤研究提供理论支撑。连云港港主航道和徐圩航道5 m等深线以外的区域悬沙和表层沉积物交换率为0.1~0.2,表明航道回淤强度将处于较低水平,对今后航道维护有利;5 m等深线以内区域的交换率为0.3~0.4,悬沙落淤对航道回淤有一定贡献,表明该航道段回淤量相对较大,计算结果与实测航道回淤强度分布特征基本一致。灌河口沙嘴正常天气条件下交换率小于0.2,说明悬沙落淤对沙嘴的影响较小;5 m等深线以内破波带水域交换率大于0.5,表明悬沙和表层沉积物交换频繁。连云港港及邻近海域悬沙和表层沉积物交换主要为粒径小于62 μm的细颗粒组分。分析结果表明,为减少泥沙回淤对徐圩港区港池正常运行的影响,兴建防浪挡沙堤并将堤头布置在破波带之外十分必要。     

狭窄连续弯道河段航电枢纽平面布置原则探讨

依托湘江土谷塘航电枢纽工程,采用资料分析、整体定床水流模型与船模航行试验相结合的研究方法,对船闸分别位于狭窄连续弯道中的下游反向弯道凸岸和凹岸2种枢纽布置方案进行了研究,并结合其它将坝线布置在弯道段的已建或拟建的枢纽布置情况,对狭窄连续弯道河段枢纽平面布置应遵循的一些原则进行了探讨,提出对于上游为急弯、下游为反向弯道的狭窄连续弯道河段,当枢纽坝线位于下游弯道段时,宜采取将船闸布置于凸岸侧的分散布置方式。     

嘉陵江草街船闸上游引航道水力学问题研究

嘉陵江草街船闸闸室尺寸为200.0 m×23.0 m×3.5 m(长×宽×门槛水深),最大工作水头26.7 m,其综合水力指标居我国已建单级船闸前列.施工期通航上游水位192.0 m,此时其上游引航道水深仅为2.9 m,如果阀门按设计指标正常开启,船闸灌水时上游引航道非恒定流特征明显,浮式导航墙存在较强斜流和漩涡,引航道水面比降及纵向流速较大,危及船舶通航安全,此外船闸进水口淹没深度较小,流量达到一定值时将出现较强漩涡,严重时还会出现贯穿吸气漩涡,影响闸室船舶安全.通过原型调试结合数学模型计算,解决了草街船闸施工期通航上游引航道特殊水力学问题,确定了船闸施工期通航运行方式,保证了船闸施工期通航安全运行.     

湘江湘潭铁路桥水域船舶安全航速研究

湘江湘潭铁路桥水域的通航条件较为复杂,为了研究船舶通过此水域的安全航速,确保桥和船的安全,进行桥区水域航道的船模试验研究。根据相似准则制作1∶100正态定床水工模型和船模,模拟II级航道各典型船舶在此水域的航行状况。试验采用流场实时测量系统VDMS对船模运动进行快速检测,由其内置程序得到船模的漂角、漂距以及相应的航速。根据安全航行的原则,通过对试验成果的分析,提出了在最大通航流量Q=20 000 m³/s下,2 000 t 级自动船舶、2×2 000 t 级驳船队和4×1 000 t 级驳船队通过此水域的安全航速分别为：18.36~25.49 km/h,14.40~19.40 km/h和14.40~18.47 km/h。该研究方法可供同行参考,其研究可为航道管理部门及设计部门提供依据。