平原河流航道整治ppt課件

1、第六章第六章 平原河流航道整治平原河流航道整治第一節(jié)第一節(jié) 順直河段淺灘整治順直河段淺灘整治第二節(jié)第二節(jié) 分汊河段航道整治分汊河段航道整治第三節(jié)第三節(jié) 彎道整治彎道整治第四節(jié)第四節(jié) 無(wú)序采砂河段航道整治無(wú)序采砂河段航道整治航道整治航道整治第一節(jié)第一節(jié) 順直河段淺灘整治順直河段淺灘整治第六章第六章 平原河流航道整治平原河流航道整治一、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) 多出如今：多出如今： 曲率平緩的彎曲過(guò)渡段、河身較窄的順直曲率平緩的彎曲過(guò)渡段、河身較窄的順直河段。河段。普通情況下，這類淺灘不礙航，算是好的淺普通情況下，這類淺灘不礙航，算是好的淺灘。灘

2、。 一、正常淺灘的改善與治理一、正常淺灘的改善與治理 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；導(dǎo)流壩；3-丁壩丁壩 整治河床演化特點(diǎn) 1淺灘洪水淤積、枯水沖刷，普通在多沙年份淤積； 2橫向變形、縱向蠕動(dòng)，彎曲半徑減小。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)： 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。 一、正常淺灘的改善與治理一、正常淺灘的改善與治理 3. 順直河段淺灘整治順直河段淺灘整治假設(shè)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

3、邊灘高程，延伸水流對(duì)淺灘的沖刷時(shí)間。 1常出如今： 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)： 橫向漫灘水流比較劇烈，淺灘脊寬淺，沖淤變化較大，航道極不穩(wěn)定，航行條件不好。圖圖3-2 交錯(cuò)淺灘上的水流交錯(cuò)淺灘上的水流 也稱壞灘，是整治的主要對(duì)象。 二、交錯(cuò)淺灘二、交錯(cuò)淺灘 (1)目的：消除漫向水目的：消除漫向水流的不利影響，并流的不利影響，并固定、抬高下邊灘。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2措施：堵塞倒套。措施：堵塞倒套。堵塞沱口的同時(shí)固

4、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 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)或兩個(gè)以上的淺灘所組成 特點(diǎn)：兩岸邊灘和深槽相互交替分布，在上特點(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。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演化特點(diǎn)：演化特點(diǎn)： 1上淺灘洪淤枯沖、下邊灘洪沖枯淤；上淺灘洪淤枯沖、下邊灘洪沖枯淤； 2復(fù)式淺灘的沖淤變化比較頻繁，常出復(fù)式淺灘的沖淤變化比較頻繁，常出現(xiàn)航道不穩(wěn)定、航深缺乏的礙航局面?，F(xiàn)航道不穩(wěn)定、航深缺乏的礙航局面。 三、復(fù)式淺灘整治三、復(fù)式

5、淺灘整治2. 復(fù)式淺灘整治復(fù)式淺灘整治圖3-3 固定和提高邊灘高程 圖3-4 切割中間邊灘 l下淺灘的整治線寬度可適當(dāng)減小。 1.主要特點(diǎn)主要特點(diǎn) 河床寬淺，沙體散亂，沒有明顯的邊灘和深槽，沙體河床寬淺，沙體散亂，沒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)因此航行條件極差。小且航槽位置經(jīng)常擺動(dòng)因此航行條件極差。 四、散亂淺灘整治四、散亂淺灘整治 2. 散亂淺灘整治散亂淺灘整治 經(jīng)過(guò)丁壩等整治建筑物，將散亂的沙體結(jié)合和促淤經(jīng)過(guò)丁壩等整治建筑物，將散亂的沙體結(jié)合和促淤成邊灘，以固定河勢(shì)，導(dǎo)引水流

6、集中沖刷航槽。成邊灘，以固定河勢(shì)，導(dǎo)引水流集中沖刷航槽。 圖3-5 散亂淺灘的整治 第二節(jié)分汊河段第二節(jié)分汊河段與支流河口航道整治與支流河口航道整治第六章第六章 平原河流航道整治平原河流航道整治一、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、汊道的普通特性、汊道的普通特性 1影響汊道演化的主要要素：分流比、影響汊道演化的主要要素：分流比、分沙比分沙比 2汊道的演化規(guī)律汊道的演化規(guī)律近期發(fā)生沖刷或較穩(wěn)定的汊道為開展的汊道 汊道的來(lái)沙量小于輸沙才干的汊道為開展的汊道 漢道口門處，底沙進(jìn)入較少的漢道為開展的漢道 汊道進(jìn)口分流比大于分沙比的為開展的汊道 選擇的通航汊道其水流應(yīng)順暢 2

7、通航汊道的選擇通航汊道的選擇一汊道的穩(wěn)定與改善工程一汊道的穩(wěn)定與改善工程 、穩(wěn)定汊道工程、穩(wěn)定汊道工程 1 1維護(hù)節(jié)點(diǎn)附近河床維護(hù)節(jié)點(diǎn)附近河床 2 2穩(wěn)定汊道進(jìn)口段邊境穩(wěn)定汊道進(jìn)口段邊境 3 3控制江心洲的洲頭與洲尾控制江心洲的洲頭與洲尾 4 4維護(hù)河彎維護(hù)河彎 圖6-6 穩(wěn)定汊道表示圖 二、汊道的整治二、汊道的整治一汊道的穩(wěn)定與改善工程一汊道的穩(wěn)定與改善工程、改善汊道工程、改善汊道工程1汊道進(jìn)口處淺灘汊道進(jìn)口處淺灘:筑壩挑流或輔助疏浚。筑壩挑流或輔助疏浚。2汊道中部淺灘：汊道中部淺灘： 采取單一河道中淺灘整治的方法；采取單一河道中淺灘整治的方法； 添加通航汊道流量。添加通航汊道流量。3漢道出

8、口處淺灘：常筑洲尾順壩調(diào)整水流交角。漢道出口處淺灘：常筑洲尾順壩調(diào)整水流交角。 圖6-7 汊道進(jìn)口和中部出淺 1利用丁壩、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圖6-8 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。 3鎖壩頂面高程確實(shí)定鎖壩頂面高程確實(shí)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。 總流量為總流量為Q0，通航汊道的流量，通航汊道的流量QH，通航汊道設(shè)計(jì)流量，通航汊道設(shè)計(jì)流量Q1 Q1QHQ0：不建鎖壩；在通航汊道進(jìn)展整治。：不建

9、鎖壩；在通航汊道進(jìn)展整治。 QHQ1Q0：需建鎖壩添加主汊流量，仍有：需建鎖壩添加主汊流量，仍有Q0Q1的流量從鎖壩溢流。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)：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)展整治才干滿足要求。在通航汊道需進(jìn)展整治才干滿足要求。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 思索：工程量、壩體穩(wěn)定型、施工條件、對(duì)河道上下游沖淤演化的影響 5鎖壩數(shù)目確實(shí)定鎖壩數(shù)目確實(shí)定 4鎖壩位置確實(shí)定鎖壩位置確實(shí)定 位置：被堵汊道的進(jìn)口、中部、出口。三、汊道整治水力計(jì)算三、汊道整治水力計(jì)算 計(jì)

10、算內(nèi)容包括： 汊道水面線計(jì)算、分流比計(jì)算、中洪水期鎖壩溢流計(jì)算、枯水期鎖壩浸透流量計(jì)算。圖6-25 兩汊河道平面表示圖1汊道水面線計(jì)算汊道水面線計(jì)算 2試算方法試算法求左右兩汊分流量圖3簡(jiǎn)化計(jì)算方法簡(jiǎn)化計(jì)算方法FL、FR分別為左汊與右汊的阻抗模數(shù)分別為左汊與右汊的阻抗模數(shù) 3簡(jiǎn)化計(jì)算方法簡(jiǎn)化計(jì)算方法 計(jì)算步驟如下：計(jì)算步驟如下： 假定分流點(diǎn)的水位假定分流點(diǎn)的水位ZA，設(shè)分流點(diǎn)與匯流點(diǎn)之間的水面，設(shè)分流點(diǎn)與匯流點(diǎn)之間的水面高程成直線變化，內(nèi)插得各計(jì)算斷面的水位，從而得相應(yīng)的高程成直線變化，內(nèi)插得各計(jì)算斷面的水位，從而得相應(yīng)的斷面要素與流量模數(shù)；斷面要素與流量模數(shù)； 計(jì)算計(jì)算FL、FR，得，得QL

11、、QR； 計(jì)算計(jì)算 根據(jù)根據(jù)ZA=ZB+Z ，與假定的，與假定的ZA比較，兩者相近那么計(jì)比較，兩者相近那么計(jì)算成立；否那么重新假定，直至接近為止。算成立；否那么重新假定，直至接近為止。22RRLLQFQFZ2中洪水期鎖壩溢流計(jì)算中洪水期鎖壩溢流計(jì)算鎖壩堵汊水面線計(jì)算表示圖 在推算非通航漢道水面線時(shí)，應(yīng)思索鎖壩的壅水作用：先用普通方法推算水面線到鎖壩下游，得壩下水位Zd；然后加上鎖壩壅水高度得壩上水位Zu；再推算水面線到分流斷面。nhgVHZ22000H3/202gmBQH按淹沒寬頂堰公式計(jì)算： 040312 . 011BBBBHhu側(cè)收縮系數(shù) 2中洪水期鎖壩溢流計(jì)算中洪水期鎖壩溢流計(jì)算 拋石構(gòu)

12、造壩體浸透流量較大，計(jì)算時(shí)應(yīng)思索，壩未淹時(shí)，滲流量可按下式計(jì)算： )(3)(212/32/12/121ZmbZbbmmZKLQnnd3枯水期鎖壩浸透流量計(jì)算枯水期鎖壩浸透流量計(jì)算1、支流河口淺灘的成因、支流河口淺灘的成因四、支流河口淺灘的整治四、支流河口淺灘的整治 洪水期干支流相互頂托，流速減小、泥沙在河口段大量淤積，構(gòu)成支流河口淺灘。 2021年07月11日重慶朝天門碼頭長(zhǎng)江、嘉陵江交匯處兩江水色涇渭清楚。 重慶朝天門碼頭長(zhǎng)江、嘉陵江交匯處水面上近日呈現(xiàn)滾滾泥沙的“走沙水景象。這是由于長(zhǎng)江上游遭遇強(qiáng)降雨，泥沙隨雨水沖入江中呵斥泥沙含量較高所致。 長(zhǎng)江、嘉陵江航道圖長(zhǎng)江、嘉陵江航道圖金沙磧正位

13、于嘉陵金沙磧正位于嘉陵江的河口段，受長(zhǎng)江的河口段，受長(zhǎng)江水流的頂托，常江水流的頂托，常會(huì)產(chǎn)生會(huì)產(chǎn)生“攔門沙攔門沙1、支流河口淺灘的成因、支流河口淺灘的成因 洪水期的影響洪水期的影響 最后一次洪水在干流，在支流內(nèi)成灘；最后一次洪水在干流，在支流內(nèi)成灘；最后一次洪水在支流，枯水淺灘在干流內(nèi)。最后一次洪水在支流，枯水淺灘在干流內(nèi)。 1干支流的來(lái)水來(lái)沙條件干支流的來(lái)水來(lái)沙條件 來(lái)水來(lái)沙量的影響來(lái)水來(lái)沙量的影響 干流流量遠(yuǎn)大于支流，干流干流流量遠(yuǎn)大于支流，干流J大、大、V大、來(lái)大、來(lái)沙量大，干流發(fā)生洪水時(shí)大量泥沙進(jìn)入支流淤沙量大，干流發(fā)生洪水時(shí)大量泥沙進(jìn)入支流淤積，此時(shí)，即使最后一次洪水發(fā)生在支流，往積

14、，此時(shí)，即使最后一次洪水發(fā)生在支流，往往也難以將淤積的泥沙全部沖走，枯水期在支往也難以將淤積的泥沙全部沖走，枯水期在支流內(nèi)構(gòu)成淺灘，在交匯點(diǎn)下游干流內(nèi)也常有淺流內(nèi)構(gòu)成淺灘，在交匯點(diǎn)下游干流內(nèi)也常有淺灘。灘。 2干支流交匯角和交匯位置的影響干支流交匯角和交匯位置的影響 交匯角的影響交匯角的影響 交匯角很小，交匯后過(guò)水?dāng)嗝婧鋈辉龃?，流速減小、交匯角很小，交匯后過(guò)水?dāng)嗝婧鋈辉龃?，流速減小、環(huán)流減弱，淺灘位于交匯口下游；環(huán)流減弱，淺灘位于交匯口下游； 交匯角較大，泥沙易淤積。交匯角較大，泥沙易淤積。1、支流河口淺灘的成因、支流河口淺灘的成因 如支流從干流凸岸匯入時(shí)，環(huán)流的作用，泥沙在凸岸淤積，支流河口

15、淤堵。 1、支流河口淺灘的成因、支流河口淺灘的成因交匯位置的影響交匯位置的影響 1、支流河口淺灘的成因、支流河口淺灘的成因交匯位置的影響交匯位置的影響2、河口灘的整治、河口灘的整治 對(duì)一個(gè)河口灘來(lái)說(shuō)，它的成灘緣由多種多樣，所采取的整治措施也不是單一的，而應(yīng)全面規(guī)劃，綜合治理。 1筑壩導(dǎo)流，調(diào)整支流匯入干流的方向，交匯角30為好 2改動(dòng)支流入?yún)R位置 原那么：減少泥沙淤積，加強(qiáng)沖刷才干。原那么：減少泥沙淤積，加強(qiáng)沖刷才干。整治方法3束窄支流出口，添加航深。束窄支流出口，添加航深。 束窄支流出口，添加航深。束窄支流出口，添加航深。 第三節(jié)彎道整治第三節(jié)彎道整治第六章第六章 平原河流航道整治平原河流航

16、道整治一、彎道演化一、彎道演化 1演化規(guī)律演化規(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缺乏彎曲半徑太小或航寬缺乏 2在彎道上游枯水期能夠出淺礙航在彎道上游枯水期能夠出淺礙航 3河彎的開展，使航程加長(zhǎng)河彎的開展，使航程加長(zhǎng) 凹岸崩退、凸岸淤長(zhǎng)，彎頂縱向蠕動(dòng)，發(fā)生撇彎切灘或裁彎取直。 1、維護(hù)凹岸，防止彎道惡化、維護(hù)凹岸，防止彎道惡化 圖6-9 彎道河段分區(qū)表示圖 護(hù)岸的范圍： 從河岸不崩塌處開場(chǎng)，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)和年年貼流區(qū)重點(diǎn)維護(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 2、筑壩導(dǎo)流，調(diào)整岸線、

17、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，添加了枯水期礙航程度?？伤妓髟趶澋酪粋?cè)或兩側(cè)修筑丁壩，束水歸槽，穩(wěn)定航槽。 圖6-10 廣西某灘整治方案 3、裁彎取直，新開航槽、裁彎取直，新開航槽 河環(huán)可在狹頸處開挖新河，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，添加排洪才干，減小洪水要挾。 裁彎工程耗資宏大。 裁彎后上、下游河段會(huì)產(chǎn)消費(fèi)的演化，對(duì)沿岸影響很大。圖6-11 長(zhǎng)江下荊江裁彎 1、引河規(guī)劃： 對(duì)不同的裁彎道路進(jìn)展比選2、引河設(shè)計(jì) 引河設(shè)計(jì)的內(nèi)容以下包括： 1引河定

18、線：引河的平面方式、位置和長(zhǎng)度。 平面方式 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，普通R35B，B為平坦平灘水位時(shí)的河寬。 引河進(jìn)口和出口的位置 要求：進(jìn)出口位置應(yīng)與上下游河勢(shì)嚴(yán)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，新開航槽、裁彎取直，新開航槽 引河進(jìn)口和出口的位置 a、內(nèi)裁 經(jīng)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：布置窄上游彎道頂點(diǎn)的稍下方，交角應(yīng)小于2030； 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；出進(jìn)口：布置窄上游

19、彎道頂點(diǎn)的上方；出口：布置在上游彎道頂點(diǎn)的稍下方?？冢翰贾迷谏嫌螐澋理旤c(diǎn)的稍下方。 圖6-12 1內(nèi)裁；2外裁裁彎比：老河道軸線長(zhǎng)度與引河軸線長(zhǎng)度的比值，普通為裁彎比：老河道軸線長(zhǎng)度與引河軸線長(zhǎng)度的比值，普通為37。 裁彎比太小，引河線路長(zhǎng)，工程量大，效益不好；裁彎比太小，引河線路長(zhǎng)，工程量大，效益不好； 裁彎比太大，引河線路短，縮減航程多，裁彎比太大，引河線路短，縮減航程多，J、V大，引河開展太快，大，引河開展太快， 引河不易控制，且引起上、下河勢(shì)發(fā)生猛烈變化。引河不易控制，且引起上、下河勢(shì)發(fā)生猛烈變化。 1引河定線：引河定線： 三、裁彎取直后的河床演化三、裁彎取直后的河床演化 裁彎后，新河

20、開展，老河將逐漸淤死，上、下游河段也將發(fā)生變化。 1、新河引河的開展 普遍沖刷階段 新河放水后，普遍沖刷擴(kuò)展，分流比，J，B、H、A，由兩側(cè)展寬凹岸單側(cè)開展；普遍沖深構(gòu)成凹岸深槽。 彎道構(gòu)成階段 新河繼續(xù)沖刷，擴(kuò)展，分流比，J，開場(chǎng)出現(xiàn)凹沖凸淤,演化速度降低。 正常演化階段 老河牛軛湖。新河比降調(diào)整完，演化與普通彎道相擬，汛沖枯淤，凹崩凸淤根本平衡。 2、老河淤積過(guò)程、老河淤積過(guò)程 初期：堅(jiān)持原有河道的演化規(guī)律初期：堅(jiān)持原有河道的演化規(guī)律, 當(dāng)老河分流量當(dāng)老河分流量50，挾沙力進(jìn)一步降低，老河的沖淤規(guī)律，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：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、