北部湾港平陆运河江海联运方案研究

平陆运河始于西江航运干线中上游的西津枢纽水库支流平塘江口,终于北部湾港,是优化提升全国水运网络、加快建设国家综合立体交通网的联网工程,是建设西部陆海新通道、加快建设交通强国的标志性工程。根据《国家综合立体交通网规划纲要》部署,北部湾港总体规划正在编制,需要统筹考虑平陆运河江海联运枢纽空间布局和平面布置方案。综合考虑平陆运河江海联运量、北部湾港各港区建港条件和资源容量,以及既有港口资源利用情况,按照“就近转运、用足存量”的原则,因地制宜提出分货类的江海联运枢纽布局,制定了大小泊位能力匹配、运输组织高效的平面布置方案,同时也提出明确防城港域航区划分、研究开通防城港水运疏港通道(皇城坳运河)、有序推进现状码头升级改造等建议,为平陆运河建设投产后江海联运平稳运行提供技术支撑。

西部陆海新通道(平陆)运河工程规划设计方案综述

平陆运河是建设西部陆海新通道、加快建设交通强国的标志性工程,工程始于南宁市横州市西津库区平塘江口,终点为北部湾钦州港东航道,按内河Ⅰ级航道标准建设,可通航5000吨级船舶。工程从上游至下游建设马道、企石、青年3个梯级枢纽,各枢纽一次性建成双线5000吨级船闸。项目开发任务以发展航运为主,结合供水、灌溉、防洪、改善水生态环境等,主要建设内容包括航运枢纽、航道、跨河建筑物及道路工程以及配套工程等。平陆运河规划设计始终贯彻系统观、生态文明思想,坚持科技赋能、创新引领,将建设世界上规模最大、启闭速度最快的内河省水船闸。

平陆运河与沙坪河交汇河段通航水流条件试验研究

平陆运河沿线支流众多且支干落差大,支流突发洪水对运河通航水流条件影响较大。选取入汇角度大、支干汇流比大、河底落差大的沙坪河入汇河段为研究对象,采用1:50正态河工模型试验,对沙坪河入汇河段通航水流条件进行系统试验研究。模型试验结果表明,受支流突发较大洪水和支干河底落差较大影响,运河航道内横向流速大且流态紊乱,加之支流口上游铁路桥限制,消能措施布置长度有限,不能达到较好的消能效果。分析认为主要问题在于支流洪水汇入运河后运河横向流速较大,因此治理方案主要解决“调顺水流+消能”的问题。在交汇处布置导流堤、透空消能墩、底部斜向透空式隔流堤,在支流内采取消力池、消力槛等消能措施并进行系列方案对比试验,发现优化方案Ⅲ的通航水流满足通航要求且不会对支流内铁路桥造成影响。

新时期运河战略及平陆运河规划建设实践

中国在世界的运河开凿利用和运河经济文化交流中发挥着引领性和示范性作用。综述我国运河的开发历史、世界十大运河的基本情况和功能价值、我国近代百年运河梦想和谋划。进入新时代,内河航运开发向全面考虑国民经济、产业布局、社会环境等各方面综合效益转变。阐述新时期跨水系连通运河规划背景和重大意义,重点介绍平陆运河这一世纪运河工程的规划历程、研究工作的重难点和工程技术创新点,可为相关工程的规划咨询提供借鉴。

平陆运河土石方多路径利用的基础问题与解决途径

平陆运河是西部地区陆海新通道骨干工程,其建设过程将产生涵盖23种岩土类型、成分杂且分布散的土石方约3.39×10^(8)m^(3),因而土石方资源化利用是建设平陆运河绿色工程的重要组成部分;正在实施的土石方利用途径以抬填造地为主(占50%以上),存在高品质的资源化利用率低、产品应用需求研究滞后、创新技术少、数字化程度低、碳排放评价缺失等基础问题,阻碍了平陆运河土石方的多路径高效利用。本文针对相关基础问题,着重从资源化、数字化、低碳化的角度出发,提出了平陆运河土石方利用创新解决途径:挖掘工程自身及周边地区的潜在应用需求,根据不同岩土的类型分别形成利用途径,实现多场景应用和多路径利用;构建开挖区土石方地质信息模型、土石方信息数据库等,形成土石方的数字化“挖-运-储-用”技术;建议针对多利用路径的碳排放进行生命周期评价,结合土石方数据库开展碳排放的动态评价,研发模块化移动式处置装备、原位利用技术以支持实现降本减碳。在平陆运河工程的现状基础上,资源化、数字化、低碳化的有机结合将为平陆运河绿色工程建设提供坚实支撑,也可为后续其他工程的土石方多路径利用提供技术参照。

平陆运河内河段沿线河流水生生态影响识别

运河开发对区域交通改善和经济发展具有显著促进效应,然而其较大的开发强度和复杂的建设内容所造成的消极环境影响,已经受到越来越多的关注。针对运河水生生态影响的识别问题,通过对平陆运河内河段工程建设内容的分析归类,结合航道整治及航电枢纽建设的生态影响分析,采用类比分析、生态因子识别等方法,提出平陆运河内河段水生生态影响的3类重点评价内容,分析了建设内容对主要生态因子的影响,并从工程设计和生态修复两种维度梳理了水生生态保护措施体系。研究成果可为运河开发建设项目的生态环境影响识别与修复提供参考和借鉴。

平陆运河综合开发模式研究

针对平陆运河开发过程中如何充分释放运河的综合效益,实现可持续投资开发的问题,研究立足运河经济带协同发展的宏观视角,运用系统工程理论和跨学科研究方法,梳理运河综合效益发挥的传导机制,厘清平陆运河经济带的开发思路,提出需系统处理好综合规划、开发主体、合作模式、项目实施之间的关系,形成超大型公益性基础设施外部效益内部化的合理路径。在此基础上,针对交通基础设施、资源综合开发、土地综合利用、产业协同发展等不同类型项目群的特点,构建合理可行的投融资模式,探索市场化收益实现机制,最终形成保障运河经济带可持续发展的系统解决方案。本研究能够为平陆运河综合开发的实施提供合理路径,为推动同类型跨水系连通工程项目的开展提供借鉴。

平陆运河工程施工控制网的建立

航道工程施工控制网是运河建设的重要课题。以平陆运河工程施工控制网的建立为例,根据枢纽建筑物施工放样的精度要求,确定平面控制网和高程控制网的等级。采用先进的测量仪器,快速完成控制网的外业数据采集,利用广西连续运行参考站(GXCORS)测量数据,集中统一处理全球导航卫星系统(GNSS)数据。高效率完成了施工控制网技术设计、外业数据采集、内业数据处理、精度分析、成果提供等全部生产过程。

基于CRITIC法的平陆运河内河段生境健康评价

广西平陆运河是珠西流域连接北部湾港的亿吨级水运交通大动脉,科学合理地评估平陆运河内河段生态健康状况,可以为水利及生态环境规划建设提供依据。作为监测水体健康状况和指导受损水生态修复和保护的重要手段,河流健康评价一直是研究重点,但缺少量化综合指标的研究。以大致涵盖了钦江和沙坪河两大流域的5个测样点为例,构建了平陆运河内河段生境健康量化评价体系。通过平陆运河河流健康为基准,分别从水生生物指标、水文指标、水质指标、河流形态指标4个准则层构建平陆运河内河段河流健康评价指标体系,确定13个评价指标。由于CRITIC权重法能够基于评价指标的对比强度和指标之间的冲突性来综合衡量指标的客观权重,明确地表征平陆运河内河段生境健康状态,将基于CRITIC权重法对平陆运河内河段的健康状态进行综合评价。研究结果表明:平陆运河内河段测样点中健康状态的点位有2个,亚健康状态的点位有3个,无一般、差、极差的点位,总体上平陆运河内河段生境健康状态整体处于健康状态。最后根据评分等级探讨了平陆运河建成后在水生生物指标、水文指标、水质指标、河流形态4个准则层方面分别有哪些变化与亟需解决的问题,针对性地提出了对平陆运河内河段生境修复的对策与建议。

2000–2023年平陆运河区域环境时空变化特征数据集

运河是区域发展的重要水运通道,不仅是物资运输流通的走廊,也是区域社会、经济和环境可持续发展的核心纽带。运河的建设和运行直接关联着沿线地区发展,平陆运河是西部陆海新通道的重要工程,其社会和经济效益潜力巨大,而环境要素是区域可持续发展的关键。为开展运河流域环境评估,满足区域时空变化监测需求,本研究以平陆运河区流域和行政区划为研究范围,结合公开发布的社会、经济和环境等多要素数据,采用标准格网,构建公里级多维、时空一致的运河数字环境数据集。本数据集包括水文气象、生态环境、大气环境和社会经济四大类参数,总计涵盖26套参数数据,其中包括流域的19套参数数据和乡镇区划的7套参数数据。数据集的参数数据均为公开可获取,经过严格的数据质量评估。基于这26套参数数据,对其中的14套长时序参数数据进行时空变化特征分析,计算得到每个参数每年的平均变化量,并提供了研究区域的5个数据文件。本数据集可支撑平陆运河区域数据可视化、运河综合环境评估以及数字孪生应用等,为未来运河管理和可持续发展研究提供数据基础。

平陆运河水资源论证

平陆运河采用多级省水船闸节水技术,控制断面马道枢纽船闸布置三级省水池,航运用水量可节省60%以上。考虑货运量发展周期及船舶过闸效率等因素,近期需从郁江引调水约24 m 3 s。根据水资源论证分析,平陆运河在与引郁入钦调水工程相结合的基础上,以不影响现状贵港枢纽最小下泄流量保证率为前提,通过调整百色水库发电调度,结合西津、邕宁等水库统一调度,可保障平陆运河近期航运用水需求。

平陆运河工程建设关键问题研究与思考

平陆运河是西部陆海新通道的骨干工程,是新中国首个连通江海的运河工程。平陆运河建设规模巨大、综合效益明显、工程技术复杂,存在高效省水船闸、长寿命混凝土、智慧运河等关键技术难题。建设“优质工程、绿色工程、廉洁工程”,及时总结平陆运河的创新成果和实践经验,可以为我国未来建设运河工程提供借鉴。

平陆运河与北部湾国际门户港协同发展研究

平陆运河与北部湾国际门户港同作为《西部陆海新通道总体规划》的两大论证,是影响广西区内外长远发展的两大重点工程项目,却鲜少有学者将二者联系起来,研究其协同发展关系。基于当前新形势、新背景和新机遇,运用定性描述的研究方法,从平陆运河与北部湾国际门户港互为腹地角度论证二者间的协同关系;从集疏运角度探讨平陆运河建设对北部湾国际门户港江海联运新格局的推动作用;从产业布局角度论证北部湾国际门户港发展对平陆运河经济带建设的奠基功能;并从物流体系、产业建设、低碳绿色三个角度提出了相关政策建议,以期为政府决策提供参考。

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。

山西省平陆县地坑院营建特征研究

随着城镇化的持续推进,传统民居的生活语境不断更新,面临着传统营建技艺式微、历史文化传承困难、凝聚着传统人居智慧的民居形式逐渐消失等问题。文章以山西省平陆县地坑院为研究对象,以大量的基础数据为依托,分析院落要素和院落空间在尺度、形态、布局上的营建特征,探究得到隐于地坑院物质空间下的内在逻辑。通过研究,文章从地域文化层面完善了地坑院的记述体系,以期为地坑院的社会性保护和地域性传承提供精准的数据支撑和科学的理论支持。

山西平陆前庄遗址出土两件青铜器及其X射线探伤检测

文章通过对山西省平陆前庄遗址出土早商青铜遗物中的1件圆鼎和1件罍进行近距离的实物观察与X射线探伤检测,发现两件铜器均为浑铸成形,铸型上突出使用了金属芯撑辅助成形工艺和设置腹足范芯工艺;纹饰制作上主要有范作、契刻边框后刮壁减地和模作三种方式。研究结果将中原地区使用垫片、鼎的腹足范的时间提前到二里岗上层二期,为讨论这两项工艺的源流提供了重要参考。

基于HEC-RAS的平陆运河河口段流速模拟及疏浚施工影响分析

针对河口段水流形态复杂多变,不利于组织河道疏浚施工的问题,以西部陆海新通道(平陆运河)为例,应用HEC-RAS一维非恒定流水力学计算模块,构建运河河口段水动力模型,并对模型糙率进行率定及模型精度进行验证。在此基础上,根据青年水闸(闸下)水位及流量特征,设定闸下4种流量(水位)工况,模拟分析河道流速的变化。结果表明:HEC-RAS模型在感潮河段模拟精度较高,具有较好的适用性;随断面流量的增加,石江墩河段S26一S32流速响应迅速,流速大值平均值较其他河段高约34.0%。研究成果可为运河河口段航道疏浚工程施工提供技术支撑。

平陆运河直接腹地港口货运量预测及运河效益分析

平陆运河是西部陆海新通道的重要组成部分,是广西发展向海经济至关重要的基础工程,同时也担任着综合广西各基础设施网络于一体的角色。以运河腹地港口为媒介,定量分析预测运河航道直接腹地港口吞吐量,以期为平陆运河建成通航后的货运需求提供参考;从经济与生态两个角度入手,定性分析运河建成后的经济效益与生态效益,从而助力将广西北部湾港打造成为内通外畅、连江接海的国际门户港。

船行波作用下运河堤护面块体稳定性分析

平陆运河城区段下游部分河道保留的河堤,具有断面小、护面块体质量轻等特点,运河通航后,在船行波频繁作用下,可能对坡面稳定性产生一定的影响。为分析船行波作用下现有护面块体的安全稳定性,利用三维图形软件构建典型河道和船体模型,通过数值模拟计算出不同船速条件下船行波产生的坡脚浪高值,确定其对应的块体稳定质量。结果表明:在设计高水位条件下,5000 DWT散货船的船速为3 m∕s时,产生的船行波能使嵌固性较差的护面块体产生失稳脱落的现象,建议该河段通航船速不宜大于4 m∕s。