航道整治工程第四節(jié)課件

1、航道整治工程第四節(jié)第四章 航道整治工程v主要講解內(nèi)容 第一節(jié) 概述 第二節(jié) 整治斷面設(shè)計(jì) 第三節(jié) 整治線平面布置 第四節(jié) 整治工程 第五節(jié) 整治工程水力計(jì)算 航道整治工程第四節(jié)一一 順直河段淺灘整治順直河段淺灘整治第四節(jié) 平原河流的航道整治航道整治工程第四節(jié)（一）、正常淺灘的改善與治理（一）、正常淺灘的改善與治理 1正常淺灘的特點(diǎn)正常淺灘的特點(diǎn) 多出現(xiàn)在： 曲率平緩的彎曲過(guò)渡段、河身較窄的順直河段。一般情況下，這類淺灘不礙航，算是好的淺灘。 航道整治工程第四節(jié) 2. 微彎河段正常淺灘的整治微彎河段正常淺灘的整治 圖圖 彎曲河段上正常淺灘的整治彎曲河段上正常淺灘的整治1-護(hù)岸；護(hù)岸；2-導(dǎo)流壩；

2、導(dǎo)流壩；3-丁壩丁壩 整治河床演變特點(diǎn) （1）淺灘洪水淤積、枯水沖刷，一般在多沙年份淤積； （2）橫向變形、縱向蠕動(dòng)，彎曲半徑減小。航道整治工程第四節(jié)順直河段上正常淺灘的整治順直河段上正常淺灘的整治 （1）特點(diǎn)）特點(diǎn)： 深槽的曲率小，上、下邊灘的高程較低，水流分散，鞍槽水深普遍較小。 3. 順直河段正常淺灘整治順直河段正常淺灘整治如果邊灘已較高，可采用護(hù)面固灘。 （2）整治措施）整治措施丁壩固定邊灘，加高上下邊灘高程，延長(zhǎng)水流對(duì)淺灘的沖刷時(shí)間。航道整治工程第四節(jié) 1常出現(xiàn)在： 河寬較大、邊灘比較發(fā)育的順直河段上或曲率大、過(guò)渡段很短的彎曲河段上。 （二）、交錯(cuò)淺灘（二）、交錯(cuò)淺灘 2.特點(diǎn)： 橫

3、向漫灘水流橫向漫灘水流比較強(qiáng)烈，淺灘脊寬淺，沖淤變化較大，航道極不穩(wěn)定，航行條件不好。交錯(cuò)淺灘上的水流交錯(cuò)淺灘上的水流 也稱壞灘壞灘，是整治的主要對(duì)象。 航道整治工程第四節(jié)(1)目的目的：消除漫向水流的不利影響，并固定、抬高下邊灘。 交錯(cuò)淺灘上的水流交錯(cuò)淺灘上的水流 丁壩堵塞倒套丁壩堵塞倒套 導(dǎo)流壩堵塞倒套導(dǎo)流壩堵塞倒套 3. 整治措施整治措施（2）措施：）措施：堵塞倒套。航道整治工程第四節(jié)堵塞沱口的同時(shí)固定下邊灘堵塞沱口的同時(shí)固定下邊灘 堵塞尖潭、利用沱口通航堵塞尖潭、利用沱口通航 3. 交錯(cuò)淺灘整治措施交錯(cuò)淺灘整治措施航道整治工程第四節(jié) 1復(fù)式淺灘由兩個(gè)或兩個(gè)以上的淺灘所組成復(fù)式淺灘由兩個(gè)

4、或兩個(gè)以上的淺灘所組成 特點(diǎn)特點(diǎn)：兩岸邊灘和深槽相互交替分布，在上下淺灘之間有共同的邊灘和淺灘。（三）、復(fù)式淺灘整治（三）、復(fù)式淺灘整治2演變特點(diǎn)：演變特點(diǎn)： （1）上淺灘洪淤枯沖、下淺灘洪沖枯淤； （2）復(fù)式淺灘的沖淤變化比較頻繁，常出現(xiàn)航道不穩(wěn)定、航深不足的礙航局面。 航道整治工程第四節(jié)2. 復(fù)式淺灘整治復(fù)式淺灘整治固定和提高邊灘高程 切割中間邊灘 l下淺灘的整治線寬度可適當(dāng)減小。航道整治工程第四節(jié) 1.主要特點(diǎn)主要特點(diǎn) 河床寬淺，沙體散亂，沒(méi)有明顯的邊灘和深槽，沙體位置隨水位變化而頻繁變動(dòng)，很不穩(wěn)定，航道彎曲，水深小且航槽位置經(jīng)常擺動(dòng)因而航行條件極差。 （四）、散亂淺灘整治（四）、散亂淺

5、灘整治 2. 散亂淺灘整治散亂淺灘整治 通過(guò)丁壩等整治建筑物，將散亂的沙體聯(lián)結(jié)和促淤成邊灘，以固定河勢(shì)，導(dǎo)引水流集中沖刷航槽。 散亂淺灘的整治 航道整治工程第四節(jié)二分汊河段二分汊河段與支流河口航道整治與支流河口航道整治航道整治工程第四節(jié)（一）、汊道的特性和通航汊道的選擇（一）、汊道的特性和通航汊道的選擇 1、汊道的一般特性、汊道的一般特性 （1）影響汊道演變的主要因素：分流比、分沙比 （2）汊道的演變規(guī)律近期發(fā)生沖刷或較穩(wěn)定的汊道為發(fā)展的汊道 汊道的來(lái)沙量小于輸沙能力的汊道為發(fā)展的汊道 漢道口門(mén)處，底沙進(jìn)入較少的漢道為發(fā)展的漢道 汊道進(jìn)口分流比大于分沙比的為發(fā)展的汊道 選擇的通航汊道其水流應(yīng)順

6、暢 2通航汊道的選擇通航汊道的選擇航道整治工程第四節(jié)汊道的穩(wěn)定與改善工程汊道的穩(wěn)定與改善工程 、穩(wěn)定汊道工程、穩(wěn)定汊道工程 （1）保護(hù)節(jié)點(diǎn)附近河床 （2）穩(wěn)定汊道進(jìn)口段邊界 （3）控制江心洲的洲頭與洲尾 （4）保護(hù)河彎 穩(wěn)定汊道示意圖 （二）、汊道的整治（二）、汊道的整治航道整治工程第四節(jié)航道整治工程第四節(jié)汊道的穩(wěn)定與改善工程汊道的穩(wěn)定與改善工程、改善汊道工程、改善汊道工程（1）汊道進(jìn)口處淺灘:筑壩挑流或輔助疏浚。（2）汊道中部淺灘： 采取單一河道中淺灘整治的方法； 增加通航汊道流量。（3）漢道出口處淺灘：常筑洲尾順壩調(diào)整水流交角。汊道進(jìn)口和中部出淺 航道整治工程第四節(jié)航道整治工程第四節(jié) 1利

7、用丁壩、順壩堵塞支汊利用丁壩、順壩堵塞支汊 （二）堵塞支汊（二）堵塞支汊 2利用鎖壩堵塞支汊利用鎖壩堵塞支汊湘江芭蕉灘整治方案 （1）先修筑的1鎖壩，大量泥沙進(jìn)入航槽；（2）改建3丁壩，支汊逐漸淤塞。航道整治工程第四節(jié) 3鎖壩頂面高程的確定鎖壩頂面高程的確定 （1）設(shè)計(jì)流量時(shí)：）設(shè)計(jì)流量時(shí)： 要求航槽范圍的平均流速大于不淤流速。要求航槽范圍的平均流速大于不淤流速。 總流量為Q0，通航汊道的流量QH，通航汊道設(shè)計(jì)流量Q1 Q1QHQ0：不建鎖壩；在通航汊道進(jìn)行整治。 QHQ1Q0：需建鎖壩增加主汊流量，仍有Q0Q1的流量從鎖壩溢流。 QHQ0Q1：需建鎖壩，壩頂高出設(shè)計(jì)水位，同時(shí)在通航汊道需進(jìn)行

8、整治才能滿足要求。（2）整治流量時(shí)：通航汊道內(nèi)流速滿足沖刷要求。）整治流量時(shí)：通航汊道內(nèi)流速滿足沖刷要求。（二）堵塞支汊（二）堵塞支汊 航道整治工程第四節(jié)考慮：工程量、壩體穩(wěn)定型、施工條件、對(duì)河道上下游沖淤演變的影響 5鎖壩數(shù)目的確定鎖壩數(shù)目的確定 4鎖壩位置的確定鎖壩位置的確定 位置：被堵汊道的進(jìn)口、中部、出口。航道整治工程第四節(jié)三彎道整治三彎道整治航道整治工程第四節(jié)（一）、彎道演變（一）、彎道演變 1演變規(guī)律演變規(guī)律 2彎曲河道對(duì)航運(yùn)的影響彎曲河道對(duì)航運(yùn)的影響 （1）彎曲半徑太小或航寬不足 （2）在彎道上游枯水期可能出淺礙航 （3）河彎的發(fā)展，使航程加長(zhǎng) 凹岸崩退、凸岸淤長(zhǎng)，彎頂縱向蠕動(dòng)，

9、發(fā)生撇彎切灘或裁彎取直。 航道整治工程第四節(jié)1、保護(hù)凹岸，防止彎道惡化、保護(hù)凹岸，防止彎道惡化 圖6-9 彎道河段分區(qū)示意圖 護(hù)岸的范圍： 從河岸不崩塌處開(kāi)始，經(jīng)過(guò)坍塌區(qū)到下一個(gè)不坍塌處為止，頂沖彎異區(qū)和常年貼流區(qū)重點(diǎn)保護(hù)。 措施：平順護(hù)岸、 筑丁壩護(hù)岸（二）、礙航彎曲航道的整治措施（二）、礙航彎曲航道的整治措施 航道整治工程第四節(jié) 2、筑壩導(dǎo)流，調(diào)整岸線、筑壩導(dǎo)流，調(diào)整岸線 彎道過(guò)分寬闊時(shí)，特別是彎道出口狹窄的情況下，洪水期彎道的壅水作用大，使彎道內(nèi)流速減小，泥沙淤積，當(dāng)水位下降時(shí)不能把淤積物全部帶走，增加了枯水期礙航程度。可考慮在彎道一側(cè)或兩側(cè)修筑丁壩，束水歸槽，穩(wěn)定航槽。 廣西某灘整治方

10、案 航道整治工程第四節(jié)3、裁彎取直，新開(kāi)航槽、裁彎取直，新開(kāi)航槽 河環(huán)可在狹頸處開(kāi)挖新河，裁彎取直。 裁彎后，可以縮減航道里程，裁除位于河環(huán)上的淺灘，增加排洪能力，減小洪水威脅。 裁彎工程耗資巨大。 裁彎后上、下游河段會(huì)產(chǎn)生產(chǎn)的演變，對(duì)沿岸影響很大。長(zhǎng)江下荊江裁彎 航道整治工程第四節(jié) 1、引河規(guī)劃引河規(guī)劃： 對(duì)不同的裁彎路線進(jìn)行比選2、引河設(shè)計(jì)引河設(shè)計(jì) 引河設(shè)計(jì)的內(nèi)容以下包括： （ 1）引河定線）引河定線：引河的平面形式、位置和長(zhǎng)度。 平面形式平面形式 與上下游河勢(shì)平順銜接，通常采用單圓弧、復(fù)合圓弧及切線組成，一般R（35）B，B為平坦平灘水位時(shí)的河寬。 引河進(jìn)口和出口的位置引河進(jìn)口和出口的位

11、置 要求：進(jìn)出口位置應(yīng)與上下游河勢(shì)緊密結(jié)合，滿足進(jìn)口正面引水、側(cè)面排沙，出口與下游航道平順銜接。 裁彎工程常采用內(nèi)裁、外裁兩種方式。3、裁彎取直，新開(kāi)航槽、裁彎取直，新開(kāi)航槽 航道整治工程第四節(jié) 引河進(jìn)口和出口的位置引河進(jìn)口和出口的位置 a、內(nèi)裁 通過(guò)彎頂狹頸最窄處，線路短，工程量最小，且上下游與航道銜接平順，較多采用。 進(jìn)口進(jìn)口：布置窄上游彎道頂點(diǎn)的稍下方，交角應(yīng)小于2030； 出口出口：布置在上游彎道頂點(diǎn)的上方 b、外裁、外裁 進(jìn)口：布置窄上游彎道頂點(diǎn)的上方；出口：布置在下游彎道頂點(diǎn)的稍下方。 1內(nèi)裁；2外裁裁彎比裁彎比：老河道軸線長(zhǎng)度與引河軸線長(zhǎng)度的比值，一般為37。 裁彎比太小，引河線

12、路長(zhǎng)，工程量大，效益不好； 裁彎比太大裁彎比太大，引河線路短，縮減航程多，J、V大，引河發(fā)展太快， 引河不易控制，且引起上、下河勢(shì)發(fā)生劇烈變化。 （1）引河定線）引河定線： 航道整治工程第四節(jié)航道整治工程第四節(jié) 三、裁彎取直后的河床演變?nèi)?、裁彎取直后的河床演?裁彎后，新河發(fā)展，老河將逐漸淤死，上、下游河段也將發(fā)生變化裁彎后，新河發(fā)展，老河將逐漸淤死，上、下游河段也將發(fā)生變化。 1、新河（引河）的發(fā)展、新河（引河）的發(fā)展 普遍沖刷階段 新河放水后，普遍沖刷擴(kuò)大，分流比，J，B、H、A，由兩側(cè)展寬凹岸單側(cè)發(fā)展；普遍沖深形成凹岸深槽。 彎道形成階段 新河繼續(xù)沖刷，擴(kuò)大，分流比，J，開(kāi)始出現(xiàn)凹沖凸淤

13、,演變速度降低。 正常演變階段 老河牛軛湖。新河比降調(diào)整完，演變與一般彎道相擬，汛沖枯淤，凹崩凸淤基本平衡。 航道整治工程第四節(jié) 2、老河淤積過(guò)程、老河淤積過(guò)程 初期：保持原有河道的演變規(guī)律, 當(dāng)老河分流量50，挾沙力進(jìn)一步降低，老河的沖淤規(guī)律轉(zhuǎn)化為單向淤積的過(guò)程： 上口位于新河凸岸，底沙落淤，出口受倒灌、回流、異重流影響而淤高，最后上下游口門(mén)斷流后牛軛湖。 3、新老河床沖淤的相互關(guān)系及其分流分沙規(guī)律、新老河床沖淤的相互關(guān)系及其分流分沙規(guī)律 裁彎后，受分流分沙比影響，引河沖刷新河，老河淤積衰亡， 影響因素：兩者的A、n、J裁彎比、分流口門(mén)的位置、形式及分流口門(mén)底部與老河底的高差等。 初期：新河

14、口門(mén)高于老河，且位于凹岸，進(jìn)入新河的水流含沙量低，新河的分流比分沙比。 新河口門(mén)沖深，老河口門(mén)淤淺，老河口門(mén)位于新河彎道凹岸，含沙較多的水流（底沙）進(jìn)入新河，新河的分沙比分流比。 三、裁彎取直后的河床演變?nèi)?、裁彎取直后的河床演變航道整治工程第四?jié)第四節(jié) 平原河流航道的整治工程v一 過(guò)渡性淺灘的整治 過(guò)渡性淺灘分：正常淺灘、交錯(cuò)淺灘、復(fù)式淺灘、散亂淺灘。v1.正常淺灘 出現(xiàn)在曲率平緩的彎曲過(guò)渡段和河身較窄的順直河段上。v（1）.微彎河段正常淺灘的整治v（2）.順直河段正常淺灘的整治航道整治工程第四節(jié)2 交錯(cuò)淺灘v交錯(cuò)淺灘特點(diǎn)：上下深槽在平面上相互交錯(cuò)，下深槽的首部為窄而深的倒套；淺灘脊寬而淺，鞍

15、凹淺窄，甚至無(wú)明顯鞍凹；邊灘較低，橫向漫灘水流較強(qiáng)烈。v（1）.交錯(cuò)淺灘的水流運(yùn)動(dòng)與礙航特點(diǎn) 水流特點(diǎn)：具有強(qiáng)烈的橫向漫灘水流，水流自上深槽下部急劇地橫斜向下深槽流動(dòng)，狀似扇形，又稱扇形水流。 產(chǎn)生斜向水流的主要原因：由于下深槽倒套的存在。 礙航特點(diǎn)：造成淺灘上航行不足，由于橫向水流存在促使船舶偏離航道。v（2）.交錯(cuò)淺灘的整治 措施：消除漫向倒套橫向水流的不利影響，固定、抬高下邊灘。 航道整治工程第四節(jié)3 復(fù)式淺灘 復(fù)式淺灘是由兩個(gè)或兩個(gè)以上淺灘所組成的灘群。 特點(diǎn)：兩岸邊灘和深槽相互交替分布，在上下淺灘之間有著共同的邊灘和淺灘。 整治措施：固定加高上、下邊灘，并堵塞倒套。 4 散亂淺灘 散

16、亂淺灘特點(diǎn)：河床寬淺，沙體散亂，無(wú)明顯邊灘和深槽，水流分散，航道曲折且極不穩(wěn)定。 整治措施：根據(jù)上下游河段的河勢(shì)，規(guī)劃出一條正常彎曲形整治線，然后通過(guò)丁壩將散亂的沙體聯(lián)結(jié)合促淤成邊灘，以固定河勢(shì)，導(dǎo)引水流集中沖刷航槽。航道整治工程第四節(jié)二 分汊型河段淺灘整治v1 汊道特性與通航汊道的選擇v（1）.汊道特性 水沙分股輸移；趨向萎縮時(shí)，嚴(yán)重淤積，趨向發(fā)展時(shí)，嚴(yán)重沖刷；平面形態(tài)上呈寬窄相間的蓮藕狀，窄段（節(jié)點(diǎn)或控制河段）內(nèi)航道單一，水深良好，寬段（汊道）水流分散，航道水深不足。v（2）.通航汊道的選擇 為保證航道穩(wěn)定和暢通，須將航道選擇在發(fā)展的汊道上。應(yīng)著重考慮： a 發(fā)生沖刷且較穩(wěn)定的汊道為發(fā)展的

17、汊道； b 來(lái)沙量小于輸沙能力的汊道； c 汊道口門(mén)處底沙進(jìn)入較少的汊道； d 汊道進(jìn)口分流比大于分沙比的汊道。航道整治工程第四節(jié)2 汊道的穩(wěn)定與改善工程v（1）.穩(wěn)定汊道工程 運(yùn)用于通航汊道滿足航行要求，河勢(shì)良好的情況。 a 控導(dǎo)與保護(hù)節(jié)點(diǎn) b 穩(wěn)定汊道進(jìn)口段邊界 c 控制江心洲的頭尾部 d 保護(hù)河灣v（2）.改善汊道工程 運(yùn)用于分汊河道發(fā)展與通航要求不相適應(yīng)，且又不可能或不允許通過(guò)塞支強(qiáng)干來(lái)加以根治的情況。v3 堵汊工程 運(yùn)用于通航汊道需增加較多流量才能滿足通航要求的情況。航道整治工程第四節(jié)三 彎道淺灘整治v1 彎道演變v2 彎道整治v （1）.保護(hù)凹岸，控制彎道發(fā)展 a 平順護(hù)岸 b 筑丁壩護(hù)岸v （2）.筑壩導(dǎo)流，調(diào)整岸線v （3）.裁彎取直，新開(kāi)航槽航道整治工程第四節(jié)特點(diǎn)：特點(diǎn)：邊灘和深槽左右上下對(duì)應(yīng)分布，邊灘較高，上下深槽不交錯(cuò)，淺灘脊與枯水河槽夾角不大，鞍凹明顯，水流從上深槽過(guò)渡到下深槽的流路比較集中、平順，河床沖淤變化不大，平面位置較穩(wěn)定。航道整治工程第四節(jié)護(hù)岸導(dǎo)流壩丁壩微彎河段正常淺灘的整治航道整治工程第四節(jié)用丁壩固定邊灘，加高上下游邊灘高程，延長(zhǎng)水流對(duì)淺灘的沖刷時(shí)間。