黄河下游河势控制与滩区治理示范研究及进展

在阐述课题研究内容、关键技术问题等基础上,通过对多个黄河下游多个滩区比选,确定在最为典型的东明辛店集至老君堂河段进行示范研究,对新建滩槽工程协同治理方案进行优化调整,研发出滩区治理示范工程专利与施工创新技术.文章分别介绍了课题研究在河道制导工程示范项 目空间布局、钢管轮胎透水桩束流输沙工程、钢结构板桩组合坝、上挑变流促...     

黄河滩区治理问题和村台淤筑工程地质承载力分析

通过剖析黄河下游水沙减少、河床冲刷严重、农田坍塌严重的影响因素,探讨滩区治理的问题与对策,结果表明:(1)大村台采用草皮护坡和防浪林的防护能力依然不足,洪水围困时易不均匀沉陷甚至出现滑塌险情,必须进行安全监测;(2)为保证群众安全,要像明代潘季驯那样重视滩区治理,所建缕堤与生产堤类似,也和当今"两道防线"治理的防护堤接近,潘公"淤滩固堤"举措,至今仍被继承;(3)为遏制"二滩"塌失势头,"河势控制与滩区治理示范"课题组在辛店集工程下首"钢结构板桩组合坝示范工程"对岸,沿治导线修建的"钢管轮胎透水桩束流输沙示范工程"以及修建的"Z型钢板桩护滩示范工程"可供滩区治理借鉴;(4)农业养殖业是滩区面源污染主因,提出"加强黄河流域农业面源污染治理科技支撑"等对策,并归纳出"科学谋划、因滩制宜、分类指导、稳妥推进"的综合治滩方针;(5)"两道防线"与生态修复思路结合形成的"三滩分治"方案,对河道和滩区的综合提升治理最可行;(6)滩区淤筑村台的场地均为液化或局部液化土层,上部地层沉积时间短,黏性土压缩模量和承载力偏低,为相对软弱的土层,存在失稳和沉陷变形问题。     

黄河下游治理钢管透水桩稳定性计算

黄河下游河道与滩区治理示范项目提出了与河势控导工程协同配合的钢管透水桩束流输沙工程技术,以达到中水河势稳定控制、输沙能力提升与特殊洪水行洪共适应的目的。鉴于目前没有适用于河道治理透水桩工程稳定计算的模型与规范可供参考,首先,从冲刷坑深度、结构内力分布、抗倾覆稳定性计算、抗弯强度分析等方面,对钢管透水桩坝设计方法展开探讨。基于经典土力学理论提出的计算方法颇为简洁可靠,给同类结构的工程安全稳定分析提供了参考。其次,剖析位移对透水桩结构稳定的影响,明确桩体横向位移值的物理概念及工程意义,运用结构力学方法计算出透水桩水平位移,并提出可通过材料弹性模量的比值确定允许位移值的大小。结合工程实例,运用该计算方法对钢管桩及钢筋混凝土两种材料制成的桩体的稳定性加以比较,通过分析管径、桩长、壁厚等条件对结构稳定的综合影响,判定出钢管透水桩在安全稳定、施工乃至工程投资等方面具有明显优势,同时表明,实施减冲与整体互连措施,可有效加强透水桩坝的安全稳定性。     

黄河下游透水桩坝控导效果模型试验研究

通过河工动床模型试验，对沿治导线布设形式的透水桩坝在黄河下游控导河势的效果进行了研究。结果表明：在试验方案及水沙条件下，透水桩坝可以起到较明显的控导作用；坝后过流上滩的水势主要与透水率及坝后滩地落淤状况有关，上滩水量也主要取决于透水率的大小，另外，因桩柱的绕流作用，靠桩根会形成沿坝走向的沟槽，对坝的稳定有一定影响。     

黄河下游河道与滩区治理示范工程板桩组合技术研究

在阐释国家重点研发计划重点专项"黄河下游河道与滩区治理研究"各课题内容及其逻辑关系的基础上,明确了示范工程的重要地位;经比选论证,将示范工程确定在辛店集拟下延尾坝以下100 m处,以防河势下滑和漫滩洪水冲击大村台,且能通过稳定周营工程靠溜部位而遏制老君堂下首河势下挫。研发出通过空间调整构件组合实现不同功能的治河与抢险新型结构——板桩组合技术。如沉桩运用钢筋混凝土水力插板技术,丁板桩比顺板多插2.5 m,加深基础的同时可减小工程对上部水流的影响,促使底流泥沙在近岸落淤,采用该技术修建的黄河三角洲北部海堤经受住了风暴潮考验。当前防腐与打桩技术日渐成熟,为实现精准设计,将工程材料改为钢材,以宽翼缘H型钢与钢管为主预制组合成异形板桩单元构件,每隔7.5 m增设1道上挑淹没式防冲装置,实现了研发技术的自主创新,从而优化成"异形板桩组合坝+上挑变流促淤装置"结构形式。介绍了构件加工与施工中的技术细节。     

黄河下游游荡型河段的治理方略

基于黄河河势"流性习散,河性习弯"的变化特性,提出了适应未来水沙条件的黄河下游游荡型河段治理方略:在现有河弯工程与改建的"束流节制工程"强力约束下,靠溜险工及控导工程与以生产堤为基础改造成的护滩防洪堤共同构成第一道防线,发挥控制流路,束流输沙及避免中常洪灾的作用,在完成标准化建设的大堤上有目的地修建防滚河工程后成为第二...     

梁路口护滩控导工程简介

梁路口工程,是修建较好的一处护滩控导工程,1968年建成后十多年来,上迎程那里险工来溜,下送溜于蔡楼工程,对控导主溜,护滩保堤、稳定河势起了很好的作用。现将工程简况介绍如下。     

黄河禹潼河段控导拐头坝长度比选研究

禹潼河段是黄河进入下游前最后一段宽河道段,自然滞洪沉沙作用明显。为协调河道防洪、生态环境保护、滞洪沉沙、护滩护站、控导河势等治理任务及目标,新一期河段防洪治理工程中,新建续建控导工程采用了新型控导拐头坝方案,在控导工程上首布置拐头坝,可调整坝后水流流场,预防回淤口进水导致水流抄工程后路。通过构建控导拐头坝三维模型,采用数值模拟分析、比选、论证并确定拐头坝长度,结果表明:工程长度1 000 m布置500 m回淤口方案最优,拐头坝长度采用200 m。     

井柱坝

井柱坝是一种治河工程,状如栅栏,可作顺坝、丁坝、挑坝,用以护滩保堤,控导溜势。它是一种透水建筑物,能够缓流落淤,对于浑水河道格外合适。1966年首先用于上海川沙县长江口南岸海塘上。1973年河     

滩区工程对黄河下游漫滩水流的影响分析

黄河下游滩区工程在控导水流、保护两岸滩区安全方面发挥了重要作用,但也对河道形态和行洪能力产生了重要影响。通过对历史典型漫滩洪水分析,研究了滩区工程对黄河下游漫滩水流的冲淤变化影响,提出了加强滩区工程建设管理、减小河道行洪负面影响的建议。     

土工织物长管袋褥垫沉排在黄河防洪控导工程中的应用

1工程概述 南桥控导工程位于聊城东阿县境内黄河左岸,属于南桥险工的上延工程,工程长530m,护砌长590m,相应大堤桩号20+380～19+850,共有9个乱石坝和8段护岸组成。该工程始建于1986年,当时修建乱石坝垛3个。1987年又加修了3个。1994年因河势上提,6#垛以上滩岸发生坍塌,又加抛一段长40m的护岸。近几年由于河势变化,着溜点继续上提,滩岸坍塌严重,因此,2000年对原南桥控导工程进行了上延     

渭河下游河道整治工程根石探测及初步分析

1概述渭河是黄河的第一大支流,全长818km。咸阳铁路桥以下至河口为下游,长208km。为了有效地护滩、护岸、护堤和控制河势,渭河下游共修建66处河道整治工程1388座坝(垛、护岸),其中受三门峡水库影响较严重的高陵以下河段建有河道工程49处,860座坝(垛、护岸),对维护河势稳定和行洪畅通发挥了     

透水桩坝对黄河下游河势控导效果

对透水桩坝在黄河下游的应用情况及动床实体模型试验结果进行了分析。与传统丁坝相比,透水桩坝具有结构简单、施工机械化程度高、运用安全可靠、不用抢险、占地少等优点。建议:在实际应用中将透水桩坝的平面位置按规划治导线向河中推进一定距离,以弥补其透水过流后导溜部位后靠而控导能力较弱的不足;进一步开展透水桩坝布局及位置的试验研究,为合理布置工程提供科学依据。     

基于高效输沙实现技术的淤筑村台示范研究

在黄河下游滩区村台建设过程中,利用黄河泥沙淤筑村台,不但能提升黄河河道的行洪能力,将黄河泥沙资源化利用,还能帮助滩区居民躲避洪灾,改善滩区居民生活条件。为利用高浓度长距离输沙通道淤筑村台,开展"黄河下游河道与滩区治理研究"项目多技术高效泥沙处置示范工程建设,在前人研究的基础上,基于张红武水力学及河流动力学理论体系,运用水流挟沙力等公式计算临界流速、阻力系数等,确定淤筑村台工程中动力系统、造浆系统和管道系统的关键技术参数,构建黄河不同粒径泥沙的长距离管道高效输沙参数计算方法。结果表明:结合工程实际的计算结果为管道高效输沙淤筑村台工程的设备布设等重要环节设计提供了技术支撑,淤筑村台工程良好的运行情景说明所选择的管径和输沙浓度是合适的,明显提高了工作效率,降低了工程成本。示范工程中泥沙水力粗度、含沙量等大量实测数据,均与前期理论计算结果颇为接近,从而在理论和实践上都表明,对于黄河床沙中的粗沙,可以实现长距离精准高效的管道高浓度输沙淤滩目标。     

黄河下游河道与滩区治理研究的趋势与进展

在回顾黄河下游河道与滩区治理研究现状、研究的总体目标、面临的主要现实问题基础上,指出需要解决的关键科学问题有:黄河下游中水河势稳定控制与特殊洪水行洪共适应机制及实现技术;常态中小流量下黄河下游河槽输沙能力提升的机理与技术;黄河下游宽滩区稀遇洪水行洪空间确定方法及其良性治理模式。需要开展的研究内容包括黄河下游未来洪水条件及其灾害情景、滩槽演变趋势及河槽变幅、河道输沙阈值及水沙调控作用潜力、河势稳定制导与输沙能力提升技术、滩区功能约束及其良性治理体系、综合治理决策支持系统开发及治理方案优化、河势控制与滩区治理示范研究等。最后介绍了项目组通过近期集中研发攻关与强力推进,在学科基本理论、河道冲淤预测方法与输沙效率、河道整治治导线流路规划设计方法、治理方案效果初步研究等方面取得的进展。     

山东东明黄河宽河段"二级悬河"综合治理浅议

东明宽河段正处于黄河有名的豆腐腰地段,“二级悬河”正在发展,存在险点隐患多、主流游荡多变、“横河”、“斜河”诱发滚河等问题,黄河大堤仍有溃决的可能,防洪形势十分严峻。针对这些问题,建议采取淤滩淤填堤沟河、生物防护、修筑潜坝、透水桩坝、完善加固控导和滚河防护工程、加快滩区安全建设等工程措施与非工程措施相结合、主动措施与补救措施相协调的办法,进行综合治理,遏制“二级悬河”发展,实现人与自然和谐,从根本上解决防洪安全问题。     

黄河下游游荡型河段的治理方略

针对黄河治理难度大、河情十分特殊的实际，本文在认识到“流性习散，河性习弯”是黄河河势变化特性基础上，提出了适应未来水沙条件的黄河下游游荡型河段治理方略：在现有河弯工程与改建的“束流节制工程”强力约束下，靠溜险工及控导工程同以生产堤为基础改造成的护滩防洪堤有机构成第一道防线，在完成准标化建设的大堤上有目的地修防滚河工程后成为第二道防线，结合在大堤至控导工程及村庄至大堤的道路标准提高后形成的隔堤，即可在发挥分滞洪作用的同时，有计划淤滩治滩。此外，“河南运河”也可作为黄河下游河道长期治理的战略措施。     

河道整治工程适应性及其二维有限元数值初步计算分析

采用二维非恒定水流泥沙有限元数学模型，研究了某多沙大河下游宽浅游荡型河段现有控导工程对水沙条件的适应性，通过对冲淤，水位，流速大小等值线，流场分析，河势以及水流平面形态等物理量的分析表明，在水沙条件的水沙系列下本段河道以冲刷为主，多数按规则治导线布设的工程发挥了护滩和控制主流和河势的作用，有些控制效果差，要完全控制河势尚需对控导工程布设进一步深入研究。     

黄河口崔家河湾演变对入海流路的影响

黄河口崔家河湾，由于无工程控制，处于自由演变状态，滩岸坍塌严重，湾顶逐年下移，导致苇改闸控导工程脱溜，坝前淤滩宽２００￣１２００ｍ，以下河势出现较大变化，西河口扬水船（站）引水十分困难，给工农业生产带来了较大损失。如任其发展，将影响苇改闸以下河口流路的稳定，甚或十几年河口治理的成果尽弃。针对这种局面，当务之急是修建崔家控导工程，完善和配套其它已建工程，控制河势朝好的方向转化。     

黄河口崔家河湾演变对入海流路的影响

黄河口崔家河湾，由于无工程控制，处于自由演变状态，滩岸坍塌严重，湾顶逐年下移，导致苇改闸控导工程脱溜，坝前淤滩宽２００～１２００ｍ，以下河势出现较大变化，西河口扬水船（站）引水十分困难，给工农业生产带来了较大损失。如任其发展，将影响苇改闸以下河口流路的稳定，甚或十几年河口治理的成果尽弃。针对这种局面，当务之急是修建崔家控导工程，完善和配套其它已建工程，控制河势朝好的方向转化。