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航道整治线

2020-04-09 21:01

为改善和稳定航槽,在整治水位时由主导河岸和整治建筑物控制的新的河道平面轮廓线(见图)。布置航道整治线时,要使新的河槽宽度、深度、平面形态及其所形成的水流流态满足船舶(队)航行要求,并符合河床变形规律,保持航槽的相对稳定。航道整治线的布置内容主要包括:整治线宽度、整治线线型及布置。

航道整治线示意图

整治线宽度

整治水位时(参见航道整治水位)的河面宽度。整治线宽度与整治工程的成效关系极大。整治线过宽,集中的水流不足以冲刷浅滩,达不到整治工程的预期效果,浅滩依然存在;整治线过窄,水流收缩过甚,流速剧增,造成河床强烈冲刷,可能导致下游航道淤积。山区河流中的急流滩、险滩,其整治线宽度决定于流态改善程度的要求,以满足航行条件为度。在石质浅滩或在石盘上开拓新槽,其宽度可用水力学方法计算确定,使航道中水深、流速、比降都符合船舶航行要求。平原河流中多为沙质浅滩,整治线宽度的确定有经验法和理论计算法两类。经验法可分为优良河段模拟法和河相关系法。①优良河段模拟法是在天然河流中选择航道宽度和水深能满足船舶航行要求,河槽比较稳定的过渡段,取其在整治流量时相应的河面宽度作为整治线宽度。②河相关系法是指利用优良河段的宽深关系来确定浅滩整治线宽度的方法,实质上也是模拟法。理论计算法考虑了水流运动和泥沙运动,假定在整治流量下,航道整治前后输沙总量不变,推导得一般的计算表达式为

式中,B1、H1及B2、H2分别为整治前及整治后的河宽和平均水深;A为经验系数,根据优良河段统计求得,一般取A=0.8~0.9;y为与整治流量时航道断面平均流速及泥沙起动流速的比值有关的指数,在稳定河床上取1.67,在以悬沙造床为主的河流上取1.33,在以底沙造床为主的河流上取1.2~1.4。整治后平均水深(H2)与航槽水深(t2)之间的关系为H2=ηt2,η值一般取0.7~0.9。由于河流泥沙运动规律较复杂,在整治工程中多采用优良河段模拟法确定整治线宽度,用理论计算方法进行校核。

整治线宽度的确定还应符合下列要求:①整治线宽度与整治水位的确定应密切结合,相互协调;对于汛后冲刷缓慢的浅滩,可适当提高整治水位或缩窄整治线宽度;浅滩整治主要采用基建性疏浚提高航道水深,而整治建筑物只起稳定挖槽作用时,可适当降低整治水位,或适当加大整治线宽度;整治的浅滩处于汊道内,在不封堵非通航汊道时,整治线宽度应适当缩窄;堵塞较长的下深槽沱口以减弱横流的丁坝群,其末座丁坝的整治水位可降低,同时缩窄该处的整治线宽度。②有支流汇入的河段下游,在确定整治线宽度时,应计入支流汇入的流量。③分汊河流应按航道整治后通航汊道新的分流量确定整治线宽度。④当浅滩群的流速沿程减少时,出口段整治线宽度可适当缩窄。

整治线线型及布置

在冲积性河流中,河流曲直相间,曲率半径、中心角以及直线过渡段长度是确定整治线线型的主要因素。一般以微弯型河段较为稳定,这种形态的整治线线型比较符合水流结构特点和河床变化规律。曲率半径可模拟优良河段确定;直线段长度一般取整治线宽度的1~3倍;整治线的方向可根据河流上、下段河势确定,要尽量符合航道的主泓流向。

布置整治线时还应注意以下几个问题:①整治线的走向和位置应依靠主导河岸,其起讫点应与稳定深槽的河岸相衔接,并根据河流的地形、地貌特征,利用比较坚实的河岸、突嘴、矶头等作为整治线的控制点。②航道整治线所包络的范围宜选在河流退水期冲刷较快、泥沙淤积较少、深泓线较稳定的区域,力求整治线的走向与中、枯水流向大致吻合。③注意与沿岸城镇建设和码头发展结合,并尽量避免引起取、排水口淤塞。④对石质滩险,可根据滩险特点,以消除横流、泡水、漩流,造成有利航行水流为原则。

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