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。     

长江下游拦江矶碍航特征及整治措施

拦江矶是长江下游典型的礁石碍航滩险,既存在通航水流条件问题也有泥沙问题.通过河工模型试验与河床演变分析,以实测资料和模型试验数据为依据,全面分析了滩险碍航特征及变化规律,并在此基础上,进行了炸礁整治工程措施布置方案的试验研究,分析了工程实施后滩段通航水流条件的改善及航槽的稳定性.研究结果表明:实施炸礁工程措施,扩大了航道局部断面,并使航槽内分流量增加、流速增大,航槽内不会出现泥沙淤积,反而略有冲刷,可保障航槽的稳定性.     

乌江郭母子至狮子口滩群河段碍航特性与整治

乌江郭母子至狮子口滩群河段由多个碍航滩点组成,且受三峡水库与上游电站运行的影响,通航环境较为复杂,整治难度较大.在滩性分析的基础上,将该滩群组成重新划分为进口汊道浅险滩、中间顺直微弯过渡段浅滩、下游弯曲段浅险滩等3个滩段;采用物理模型研究了该滩群的整体整治方案,对航道尺度、通航水流条件的改善程度、挖槽稳定性等方面进行了多组方案比选,提出了本滩群的整治原则与措施,试验研究表明,推荐方案可以满足航道尺度与通航水流条件的要求.     

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.     

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。     

洞庭湖响水坎跌水碍航险滩整治方法研究

响水坎跌水严重碍航,是洞庭湖区急待整治的重点滩险,类似滩险在国内外湖区中均极其少见。本文采用遥感地质分析方法与水动力演变分析方法分析洞庭湖草尾河响水坎滩险成因。分析结果表明:地层岩性与沉积厚度的突变、构造单元分布等地质因素是导致响水坎原始河床跌坎形成的内在原因;原始跌坎存在是出现跌水的前提,河湖边界及来水来沙变化是跌水存在的外在条件,水文组合决定了滩险是否碍航。在对跌水滩险形成原因正确认识的基础上,提出了采用超长距离变底坡加局部拓宽疏浚挖槽的航道整治方案,整治工程实施后的实测资料分析表明,整治是成功的。     

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。     

湘江营田滩河段2 000 t级航道整治工程效果数值模拟

营田滩位于湘江濠河口至城陵矶河段,为洞庭湖区洪道,具有典型的河湖两相性,浅滩演变规律复杂。近年来本滩段的采砂活动日益增多,对河床的边界破坏很大,通航水流条件受到影响。在湘江2 000 t级航道建设一期工程中,需采取相应的整治措施,以提升航道等级,满足规划要求。针对营田滩河段的具体碍航特性,提出了相应的整治措施,采用平面二维水流数学模型,对整治效果进行了分析论证。结果表明:设计方案满足航道整治规划要求,右汊方案中洪水期航道水流条件不受上、下挖口入汇水流的影响,又有利于地方经济发展,建议右汊方案作为整治工程的推荐方案。     

山区弯曲航道整治技术分析

在我国,弯曲航道是一种常见的平面形态。由于受弯道形态与地形的影响,弯道处水流条件复杂,流态恶劣,对船舶航行极为不利,是航道整治的重要内容之一。根据河道平面形态和水流特征将弯曲航道划分为单一弯道、连续型弯道、弯曲分汊型弯道3种主要类型。在分析弯道水流特性基础上,指出各类弯曲航道的碍航特点,并进一步以金沙江和尚岩滩、乌江汉口滩典型工程为例提出各类弯道的整治方法和主要工程措施,为今后研究类似工程提供了技术参考。     

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.     

黄河下游复航的生态建设方案探讨

泥沙淤积、河势游荡、涉水工程碍航等是制约黄河下游生态航道建设的关键问题。采用实测资料分析、数学模型计算、综合分析等方法，分析得出小浪底水库运用以来，黄河下游最小平滩流量已达到4 300 m3/s，最小通航流量相应水面宽度达到120~200 m，水深达到1.0~2.5 m；未来通过水沙调控体系的完善和联合运用，可在较长时间内维持下游4 000 m3/s左右的中水河槽，具备一定的复航条件。研究提出随着古贤、东庄等水库建成生效和黄河下游生态廊道建设，通过中水河槽和通航河槽的生态疏浚、游荡性河段整治及碍航建筑物生态改造，可打造长约800 km、航道标准达到整体Ⅳ级局部Ⅲ级的生态航道。建议按照“统筹部署、先易后难、先通后畅、逐步提高”的原则，加快推进黄河下游生态航道建设。     

弯曲航道通航宽度和水流条件确定方法探讨

为消除因地形和水流条件等因素限制了弯曲航道尺度,导致船舶航行不安全的隐患,通过调研,整理分析了全国主要通航河流各等级航道弯曲航道情况,对弯曲航道影响船舶航行的因素进行了总结分析。采用弯曲航道概化模型试验和弯曲航道遥控船模试验,结合已有研究成果和有关标准及规范,研究不同弯曲半径的弯曲段航道宽度,提出了适用于不同航道等级内河弯曲航道通航尺度的确定方法;初步探讨了弯曲航道水流条件,提出了弯曲航道通航水流条件技术要求的确定方法。为内河水运工程建设、航道治理、维护标准的确定提供技术支持和科学依据。     

长江下游张南上浅区航道整治效果评价

张家洲南港上浅区是长江下游著名的浅险水道之一,实施航道整治工程前,水道枯水期航道条件恶劣,航道浅情和船舶事故频发,通航安全难以保证,航道建设、管理与维护难度大。介绍了张家洲水道基本情况和航道整治工程概况,分析了张家洲南港上浅区航道整治工程前后河势条件、航道条件的变化以及整治建筑物的稳定性,对工程方案、工程结构型式及工程实施综合效果进行了评价,总结了工程实施的经验,并对整治工程的后续维护与管理提出了建议。分析认为工程实施后,河势格局更趋稳定,南、北港汊道分流比变化不大,4 m线全线贯通,5 m线间断长度明显缩短,水深年际波动趋于稳定,通航条件明显改善,对下浅区的冲淤影响不大,整治建筑物总体保持稳定,达到了预期整治目标,完全能够满足4.5 m×200 m×1 050 m的航道设计标准。     

“黄河下游河道演变基本规律”研究综述

阐明了三门峡水库不同运用方式和出库水沙过程条件下各业径组泥沙在黄河下游河道纵向调整规律，提出主含沙洪水期宽浅河道的河床演变模型，并阐述了含含沙水流输送过程中水位急剧变化，汉量沿程增大异常现象产生的机理，分析了１８５５年黄河改走现河道１００我年来下淳河道纵剖面发育过程，指出上前下游河道尚未达到均衡纵剖面，人类活动造砀 水沙减少及其过程变化引起了河道萎缩，系统分析了干流水库调节水沙对其下游河道的影响，     

长江上游干支流汇合口河道特征研究

采用遥感卫星影像资料、实测河道地形图、地理信息系统和AutoCAD软件等相结合的方法,从河道平面形态和河床地貌形态对长江上游宜宾至重庆主城区河段9个主要干支流交汇河口的河道特征进行了分析。主要研究了交汇河段干支流河型特征、干支流交汇角和交汇位置、干流弯曲度、干支流河宽比及面积比、河道断面形态和滩地形态等。结果表明:在交汇河段长江干流主要呈弯曲型河道的特征,而支流入汇段基本为顺直河道;干支流交汇角一般在30°~90°范围内,且大多数支流在长江干流凹岸弯顶上游侧入汇;大部分干流河弯的弯曲度大于1.2,属于典型的弯曲型河道;长江干流河宽和面积远大于支流河宽和面积,干流河宽沿程变化相对平缓,河弯比较规顺;汇合口河段的河床地貌形态复杂,河谷断面形态往往发育为"偏V"字形或不完整的"U"形,存在碍航的江心滩或浅滩。研究成果对港口及航道工程、水利工程、市政工程和生态环境工程等的规划和建设具有重要的指导价值。     

堵汊工程在长江中下游分汊河道整治中的作用

为了控制河势，防害兴利，在长灌中下城陵矶至江阴河段的４１处分汊河道进行堵汊，实施后未对长江河道带来不利影响，而且这工程在防洪、防止崩岸发展、消灭钉螺、稳定河势、航运、洲滩利用等方面发挥了积极的作用。实践证明：对长江中下复杂多汊整治应堵塞分流比较小的支汊，使多汉型河道向两汊型方向转化，对分汊河道的稳定十分有利。     

陆溪口鹅头分汊河段冲淤调整分析

陆溪口河段为长江中下游典型的鹅头分汊河段,三峡工程蓄水前,受进口单边挑流节点及弯道环流作用,河道演变呈现周期性演变规律;三峡工程蓄水后,在上游水沙条件变化、人为因素等影响下,河段冲淤规律将产生调整。采用理论分析、实测资料分析等方法,对蓄水后陆溪口河段周期性演变规律进行研究。分析表明:蓄水后河段周期性调整规律及趋势仍然存在,且由于上游来沙量减少,河段冲淤调整甚至有加快趋势;新洲洲头遭受严重冲刷,出现串沟,直港进口淤积严重,分流格局产生调整,航道条件变差。人为实施航道整治工程后,河势才有所稳定,但河段周期性演变的内在动力并未消失,对航道条件及整治工程带来了一定的不利影响。     

黄河河道萎缩及其对洪水演进的影响

由于近几年黄河来水来沙偏少，下游河道连年断流、高含沙洪滴水频繁发生，造成黄河干、支流下游河槽连年淤积，断面主槽缩窄，滩槽高差减小，过洪能力降低，漫滩流量减小，同流量水位偏高。河道萎缩使漫滩机遇增多，洪峰削减率大，洪水传播时间延长，威胁堤防安全。     

从水沙条件探讨黄河下游上下河段冲淤调整关系

在以往对黄河下游河道上段(高村以上)和下段(高村到利津)冲淤调整关系研究的基础上，通过1960～1999年422场次洪水资料的统计分析，按三门峡水库不同运用期分析了上下段的冲淤关系，建立了上下段排沙比与水沙系数的关系，认为上下段冲淤关系随水沙搭配条件而变：水流严重不饱和时上下段冲淤性质一致；轻度不饱和情况下上下段冲淤性质相反；水沙搭配基本平衡时上下段冲淤变化不大。根据上下段冲淤临界水沙系数关系绘制了上下段冲淤关系图，并首次按三黑小(三门峡、黑石关、小董三站)水沙搭配进行了定量分区：上冲下淤、上淤下冲、上下皆冲和上下皆淤区。