长江中游护滩服役状态评价体系

随着长江航道建设的快速发展,维护管理好在役的航道整治建筑物成为一项重要工作。目前国内针对长江中常见的航道整治建筑物——护滩服役状态的相关研究较少。基于考虑指标模糊性的可拓云理论,建立护滩服役状态评价模型。依据监测信息、护滩历年维护经验和相关规范,构建了评价指标体系,并结合序关系法和熵权法,综合确定指标权重,经模型计算可以得到护滩所隶属的服役状态等级。将该模型应用于长江中游新九水道护滩服役状态评估,评价结果与工程实际情况吻合。验证表明,本文所建立的护滩服役状态评价模型可以正确识别护滩服役状态,指导护滩日常维护工作,推进长江航道养护智能化。

滩势转移法在澜沧江急浅滩整治中的应用

急浅滩是山区河流常见的滩险类型,常规整治方法难以奏效,为此提出滩势转移的整治方法。该方法将原急滩滩势转移为新滩,形成缓流区等供船舶上行的滩段,旨在整体达到通航条件。应用河工模型试验研究手段,以澜沧江曼厅大沙坝河段的无名洲急浅滩为例,分析滩险特性和成因,指出扩大泄水断面法等常规整治方法难以整治的根由,阐明滩势转移法的基本思路、工程布置以及整治效果的分析方法,得出滩势转移法的适用条件和范围。滩势转移法适用于滩间关联性较强、常规整治方法影响大的滩群整治中,原滩整治后消滩指数X_(F)不宜过低,以0.8~1.0为宜;新滩需要较强的束水作用,但形成的急滩碍航区不能过宽,需留有上滩适航区。

长江上游水井湾航道整治数值模拟

水井湾滩段是长江上游弯道分汊河道,具有急、浅、险等多种碍航特性。洪中枯流量的差异引起主支汊分流比与分沙比的变化,河床不稳定。采用数值模拟方法,结合丁顺坝平面初步布置方案,研究丁顺坝坝头不同偏角布置下水井湾航道的通航水流条件及汊道分流比变化规律,对比分析各布置方案的计算结果得到平面布置最优方案。研究表明:通航水流条件与丁顺坝坝头偏角不成正向变动关系,坝头偏角存在合适区间;分汊主河道分流比与流量成反向变动关系,坝头偏角对河道分流比影响较小。研究结果可为同类型河流航道整治方案提供理论依据。

望龙碛航道整治工程河段鱼类栖息地水动力指标分布

栖息地水动力环境对鱼类生存繁殖具有重要影响。针对长江上游望龙碛河段,采用三维水流数值模拟方法探讨航道整治工程对河段内胭脂鱼产卵栖息地水动力指标的影响。结果表明:河道各断面流速分布沿河宽呈“中间高、两边低”;工程后各断面适宜产卵流速区域向右偏移,且偏移量随流量增大而增加,最大偏移量60 m。涡量沿水深成层分布,总体呈“底层大、表层小”;工程后涡量较大值集中出现在工程区域附近及河道断面中部,涡量沿垂线分布变化明显,随着流量增大涡量变幅增加,最大变幅0.05 s^(-1);动能梯度沿水深分布与涡量相似,沿河宽方向动能梯度分布特征与深水区域分布表现出较强的相关性;流量增大后各断面动能梯度最大值增加。工程后形成的复杂水动力条件有利于鱼类生存繁殖。

长江上游航道整治工程对生态系统服务价值的影响

航道整治工程江段的生态系统服务价值评价是衡量工程建设对生态系统可持续发展影响的关键指标。以长江上游朝天门—涪陵江段航道整治工程为案例,通过土地利用变化为切入点,采用当量因子法对工程前、中、后期生态系统服务价值进行评估。研究结果显示,朝涪段的生态系统服务价值在2015—2018年下降1.40%,随后在2018—2021年增长5.73%。在12项服务功能价值中,占比最大的为水文调节,其次为航运服务价值,在工程前后均呈现上升趋势。不同地类的生态系统服务价值贡献度存在差异,水域一直是主要贡献因子和敏感因子。研究结论可为促进航道建设与生态保护的协调发展提供理论依据。

河湖两相条件下昌江航道最高通航水位确定方法分析

受下游鄱阳湖河湖两相关系影响,昌江航道沿程水情复杂。合理确定昌江航道沿程最高通航水位,对昌江拟建丽阳枢纽建设、桥梁缆线等跨河建筑物拆改建的经济合理性具有重要意义。

颍东区沙颍河阜阳闸下锚地清淤工程设计与实施

该文主要介绍沙颍河阜阳闸下锚地清淤工程的设计与实施过程。通过本次航道养护工程,可有效改善沙颍河航道船舶航行及靠泊条件,对于充分发挥沙颍河航道水运功能、促进航道沿线地区经济发展具有重要作用。

长沙枢纽坝下Ⅱ级单线航道整治工程方案研究

近年来受长江-洞庭湖江湖关系变化和采砂等综合影响,长沙枢纽下游湘江尾闾河段水位屡创新低,枯水期以文经滩为代表的滩险已无法满足目前的II级航道航深要求。针对文经滩枯水通航水深不足的问题,建立长沙枢纽坝下长河段平面二维水流数学模型,开展长沙枢纽坝下II级单线航道整治工程方案研究,分析文经滩右汊疏浚、左汊护底、右汊疏浚和左汊护底组合3种方案下文经滩段枯水航深及其上游航道枯水水位分布变化情况。结果表明:文经滩右汊疏浚方案实施后,通航水深条件得到优化,满足II级航道航深要求,但会导致文经滩段上游河段枯水水位及枢纽下游门槛水深条件急剧恶化。配合文经滩左汊护底方案后,文经滩右汊航深条件得到进一步优化,同时文经滩上游航道沿程枯水期通航水位整体也有所抬升,达到了航道整治目标。

长江武安段航道整治工程绿色施工评价指标体系研究

长江干线是国家综合运输体系长江运输大通道的核心,也是建设沿江综合立体交通走廊和绿色生态廊道的重要依托。在《水运“十三五”发展规划》提出的背景下,武汉—安庆段航道整治工程成为加快推进长江干线航道系统治理、全面缓解通航瓶颈的重要工程。基于相关现实案例和资料的搜集研究,结合长江流域生态环境和整治工程特点,以及航道改造工程对环境的影响。采用专家打分法获得长江绿色航道评价指标,并根据层次分析法给出的各指标权重,以武安段绿色航道整治工程为典型案例,进行评价并得出结论,旨在为航道整治工程及其他内河航道工程提供评价参考。

航道软基加固中三轴搅拌桩试桩方案与应用研究

本文依托连申线灌河至黄响河段航道整治工程实例,对三轴搅拌桩工艺加固处治软土地基的效果进行理论与试桩研究,得出合理的技术参数以指导软基加固施工。根据试桩施工过程中的记录数据以及施工完成后的外观检测与钻芯取样试验,得到水灰比0.8,水泥掺量20%,三轴双向搅拌工艺为最佳技术参数,在满足软基处置相关规范要求的基础上同时具有一定的经济性,可为后续同类型软基处置工程提供参考。

松花江牤牛哨滩河段航道整治方案比选

牤牛哨滩是松花江中游主要的碍航浅滩,该滩段河道水浅槽窄、滩口流急并伴随横流等碍航水流,严重影响船舶通航以及生态旅游航道的建设。针对此问题,采用二维水流数值模拟方法对牤牛哨滩河段的碍航水流特性进行研究,对比分析3种航道整治方案的效果。结果表明,采用复式断面航槽疏浚及生态闸坝建造的方案后,该滩段通航水深大于1.78 m,枯水期平均比降仅为0.29‰,平均消滩水力指标远小于2.06,流态良好,满足航道治理要求。研究成果可为该类滩险的航道整治方案选择提供科学依据。

沿海深水航道拓宽工程的设计重难点分析

以某沿海深水航道拓宽工程为依托,通过对建设规模论证、航道平面布置影响因素、航道通过能力及环境保护等工程设计重难点进行总结研究,提出对应的解决思路。

基于CAD二次开发的流场可视化研究

水动力流场计算是水利工程及航道整治工程研究中涉及的重要内容。为实现流场可视化自主研发和便于编辑,提出一种基于CAD二次开发的流场生成及可视化方法。采用Fortran和C#的混合编程技术,基于动态链接库,通过C#与Fortran参数的传递,对AutoCAD进行二次开发。该方法可以在AutoCAD平台上快速绘制流场矢量图和流场云图,也可用不同颜色表示数值的大小,从而实现流场的可视化编辑。以三峡库区长寿河段为例,对该方法进行演示和应用,结果表明其具有较好的可视化效果和实用价值。

平陆运河牛江河下底河入汇方案研究

支流与干流的交汇区水流流态复杂,而人工开挖运河存在交角大、汇入流量大的特点,对航道通航影响显著,需对支流口实施河道治理工程。针对平陆运河中牛江河、下底河支流汇入运河后入汇河段的干流通航问题,进行入汇河段水流运动特性的研究。基于RNG k-ε紊流模型,采用三维数值模拟方法模拟不同设计工况下支流入汇情况,结果表明原设计方案不满足通航条件。因此,在设计方案基础上提出调整入汇方向、扩大入汇断面的优化措施,显著改善了通航水流条件,达到规范要求。研究成果可为类似工程提供借鉴。

平陆运河老村河支流入汇段通航水流条件优化

支流入汇会导致主流局部出现横向流速及明显的水位波动,进而对运河安全通航产生不利影响。天然条件下,老村河汇入口的局部区域横向流速超过相关通航标准的要求,严重影响航道航行安全,因此需要对超标河段进行优化整治。针对汛期泄洪支流对运河通航水流条件的影响,采用重整化群(RNG)k-ε紊流模型开展三维精细数值模拟,对不同洪水流量组合下汇流区的通航条件进行研究。结果表明,原设计方案扩宽流速超标河段后,虽然能有效改善汇流区水流条件,但部分区域横向流速仍然超标。优化方案同时采用下移衔接段、设置导水挡墙和扩宽河道等措施,采用优化方案后,汇流区整体通航条件效果良好,水流、水位条件均能满足船舶安全通航要求。

汉江狗头湾滩段航道整治工程方案

狗头湾滩段作为汉江中下游重要的通航河段,在丹江口水库和引江济汉调水工程实施后,其上游来水历时、流量均发生巨大变化,水流、泥沙运动和河床变化十分复杂。结合近年实测河道水文、地形资料以及模型试验资料研究狗头湾整治方案,重点分析了该段浅滩的演变特征、水流与泥沙的运动关系以及碍航特性,提出整治工程方案。验证结果表明,整治工程的实施稳定了工程河段洲滩,束窄了中、枯水河宽,深槽普遍冲刷且走向稳定,中、枯水河势得以有效控制和巩固。研究成果可为狗头湾段浅滩和相似河道整治提供参考依据。

黄河宁夏康滩—营盘滩河段航道整治方案试验研究

黄河干流宁夏中卫市康滩—营盘滩河段长约9 km,平面宽窄相间,呈藕节状。针对康滩—营盘滩河段河道弯曲、支汊纵横、航槽不明、流态紊乱等问题,采用河工模型试验对疏浚浅区、拓宽航槽的航道整治效果进行分析,并根据试验结果对设计方案进行优化。最终确定中宁大桥滩采用新开航槽弯曲半径大于550 m,与上、下游航道平顺衔接,太平滩采用疏浚、筑坝和填槽相结合的整治措施,能够有效改善通航水流条件,保障通航安全。

木京船闸输水系统进水口优化布置数值研究

船闸灌泄水时会引起闸室内水流流态不稳定,极端情况下还会扰乱自由液面流场,严重威胁船舶的停泊安全、影响船闸通航效率。受多因素影响,木京船闸目前正面临进出口水流条件恶化、闸室内往复流影响、引航道通航水流条件超标、船舶航行条件差等多重技术难题。采用RNG k-ε紊流模型对船闸输水系统进水口布置进行三维模拟,研究其水力特性、局部水流条件等,基于木京船闸输水系统进水口设计方案,详细分析讨论船闸在运行过程中的水力学关键技术问题,提出优化建议措施。结果表明:喉口宽度和布置顺序显著影响进水口水流流态,通过改变喉口宽度与间距可有效改善进水条件、稳定水流流态,改善进流不均的问题。

沿江引排水航道冲淤规律分析

杨林塘航道为长江下游支流河道,入江口门处建有船闸及节制闸,发挥着通航、防洪排涝、调节水环境的综合效益。本文依托杨林塘航道,开展了2020年5月-2021年4月逐月的地形监测,分析了杨林节制闸利用潮差间歇性引排水带来的航道冲刷淤积过程,建立了航道冲淤与引排水之间的关系。结果表明:季节上杨林节制闸冬季引水为主,夏季排水为主,不同季节杨林节制闸引排调度方式存在很大差异。杨林塘航道运行以来,床面调整基本稳定;现状排水调度作用下,杨林节制闸上游有所冲刷;引水调度作用下,杨林节制闸上游有所淤积;引水量与淤积量、排水量与冲刷量之间呈现正相关关系。

无人机在内河航道养护管理中的应用分析

随着现代科学技术的不断发展,无人机的应用范围越来越广泛,不仅可以完成传统工作任务,还可以为社会提供更多的便利。在内河航道管理中应用无人机,可以更好地实现对航道信息的实时监测,同时还能够提高管理效率,对确保航道运行安全具有重要作用。基于此,本文阐述了无人机在内河航道养护管理中的应用优势,并分析了无人机在内河航道养护管理中的具体应用,旨在进一步提高内河航道养护管理工作的质量和水平,促进我国内河航运事业健康、稳定、可持续发展。