淺談航道整治中的幾點原則

楊慶兵 王傳健

(1.重慶交通大學(xué) 重慶 400074；2.廣州大鵬建筑工程有限公司 廣東 廣州 510660)

淺談航道整治中的幾點原則

楊慶兵1王傳健2

(1.重慶交通大學(xué) 重慶 400074；2.廣州大鵬建筑工程有限公司 廣東 廣州 510660)

目前，高速增長的經(jīng)濟形勢對航運的發(fā)展提出了新的要求，而航道是航運的基礎(chǔ)。所以航道整治的重要性就變得比較明顯了。本文先從原則上對航道整治進行了初步分析，然后通過經(jīng)驗法、造床流量法較詳細介紹了整治水位確定原則及方法，最后分別介紹了整治線的布置和順壩的布置，指出了整治線的基本走向的兩個原則和順壩布置的原則。

航道整治；航道整治原則；順壩；整治水位

一、航道整治原則

航道整治應(yīng)根據(jù)水資源綜合利用的原則和河床演變規(guī)律，進行全河段總體規(guī)劃，局部灘險整治應(yīng)服從全局。

航道整治應(yīng)根據(jù)山區(qū)河流、平原河流和潮汐河口的不同特性區(qū)別對待，采取下列相應(yīng)的整治原則和工程措施[1-2]。

(1)山區(qū)河流航道整治應(yīng)修整不利于航行的河槽形態(tài)，改善水流條件。巖石河床應(yīng)以炸礁為主；砂卵石河床宜采取疏浚與筑壩相結(jié)合的措施；

(2)平原河流航道整治宜采取筑壩或疏浚與筑壩相結(jié)合的措施，穩(wěn)定航槽，形成有利于沖刷航槽的水流。穩(wěn)定少變的淺灘也采取基建性疏浚措施；

(3)潮汐河口航道整治宜采取疏浚或筑壩與贖金相結(jié)合的措施，集中水流，增加航道深度。

航道整治應(yīng)根據(jù)淺灘、急灘和險灘的不同礙航特性，制定整治措施，優(yōu)選工程方案。

二、整治水位確定原則及方法

(一)經(jīng)驗法

1.數(shù)值法。根據(jù)各河流整治較成功的經(jīng)驗數(shù)據(jù)確定，常取設(shè)計水位+超高a(m)

下表列舉我國河流采用的整治水位超過設(shè)計最低通航水位的超高值范圍[1]。

整治水位高于設(shè)計最低通航水位的經(jīng)驗值(m)

2.優(yōu)良河段模擬法。選擇該河段的優(yōu)良河段邊灘邊灘高程作為整治水位；

3.多年平均水位法。采用多年平均流量時的水位(接近平灘邊灘水位)。

圖2-3 Q-PJQm曲線示意圖

(二)造床流量法 ——尋找造床作用最強的洪水流量

1.輸沙率與歷時乘積最大

造床作用包括造床強度和歷時兩個因素，即輸沙率和各級流量的頻率

輸沙率—— G=QmJ

歷 時——P

PG為QmJP的乘積最大值

由Q～QmJP關(guān)系線推求

Q1——第一造床流量，相當(dāng)于多年平均最大洪水流量，平河漫灘

Q2——第二造床流量，相當(dāng)于多年平均流量，平邊灘，束水歸槽攻沙作用更強，相應(yīng)水位即為整治水位[2]。

圖2-4 Z～P、Z～U 曲線圖

2.不同輸沙能力公式推求

某級流量造床作用的大小與輸沙能力大小、歷時有關(guān)。

斷面懸移質(zhì)輸沙率：PS=QSCP

斷面推移質(zhì)輸沙率：PS=QSCP

其中：SCP∝V4gb∝V4

繪制Z～P、Z～U，在此基礎(chǔ)上繪制Z～PU4，在曲線上找出第二峰值，其對應(yīng)的水位即為整治水位。

三、整治線的布置

(一)整治線的基本走向——兩個原則[3-4]

1.整治線必須依托穩(wěn)定深槽的主導(dǎo)河岸。走向應(yīng)與凹岸穩(wěn)定深槽的河岸相吻合,利用河岸自身的控制點，同整治建筑物共同構(gòu)造穩(wěn)定的整治線。過渡段應(yīng)以枯水水流動力軸線偏離河心位置為起點，終點在下深槽沱口稍下一點保證過渡段與下深槽平順銜接。

2.整治線應(yīng)根據(jù)不同水流方向布置，與水流方向交角要小。洪水流向與枯水河槽走向基本一致時，整治線順水流方向布置；洪水流向與枯水河槽走向交角較大時，洪水經(jīng)邊灘流入過渡段，整治線宜離開汛期淤積的凹岸；洪水流向與枯水河槽走向交角較大時，洪水橫跨枯水河槽，整治線過渡段布置為S型。

四、順壩的作用與布置原則

順壩是壩軸線沿水流方向或與水流交角很小的建筑物。分為普通順壩、丁順壩以及洲尾順壩。順壩有以下作用[5]：

1.調(diào)整急彎、歸順岸線、平順水流、改善流態(tài)

2.堵塞倒套、尖潭

3.堵塞支汊、上口調(diào)整分流角，下口調(diào)整交匯角

4.束窄河床。

由順壩對于水流及航道具有以上的調(diào)節(jié)作用，根據(jù)理論與整治經(jīng)驗，順壩布置原則有[6-7]：

1.順壩上身?？拷尉€，布置在凹岸或主導(dǎo)河岸一側(cè)；

2.順壩走向與整治線大體一致，按需要做成直接或平緩曲線，壩頭伸入或接近下深槽，并保持水流平順。順壩與水流交角不宜過大，洪、中、枯不一致，順壩與中水方向一致，以免中水位漫頂產(chǎn)生“滑梁水”；

3.以攔截橫流為主的洲頭、洲尾順壩宜沿洲脊線布置，與江心州地形平順銜接；

4.兩岸不宜同時布置順壩，否則施工后整治線寬度不合適，無法改正；

五、結(jié)論與建議

水運工程具有投資巨大，資源占用多，對環(huán)境影響深遠等特點，同時又有建設(shè)條件復(fù)雜，使用條件惡劣的共性。因此對相關(guān)問題的研究是十分必要的，也是十分復(fù)雜的。要非常重視水運工程建設(shè)項日的前期研究工作，確保工程建設(shè)和使用的科學(xué)適用性。

[1]胡旭躍.航道整治[M].北京：人民交通出版社，2008.

[2]邱大洪.工程水文學(xué)[M].北京：人民交通出版社，2011

[3]余彬.基于整治線寬度經(jīng)驗公式的研究[A].中國水運,2009,6

[4]譚昆，楊祥飛，孫振濤，海濤，張俊鋒等.航道整治工程挖槽穩(wěn)定性研究[J].重慶交通大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版)，2012

[5]劉建民.河工模型試驗在內(nèi)河航道爭執(zhí)中的作用[J].水道港口，1997,2

[6]航道整治工程技術(shù)規(guī)范(JTJ 312-2003)[S]，北京：人民交通出版社，2003

[7]內(nèi)河航道與港口水文規(guī)范(JTJ214-2000)[S]，北京：人民交通出版社，2000