航道整治复习材料汇总.docx

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航道整治复习材料汇总

一、航道的定义

1）为了组织水上运输所规定或设置的船舶（包括船拖木排）航行通道称为航道。

2、水运的特点

优越性1、占地少2、运能大3、能耗少，成本低。

4、更安全、环保。

5、内河的航道建设可与水利资源的综合利用与开发密切结合。

6、水运在国防建设中占有重要地位。

内河运输的弱点1.水运的运输速度慢2.水运受自然条件的影响较大3.水系还自成体系，互不沟通，运输的连续性差

内河航道存在的问题：

1）基础设施薄弱。

（2）协调难度大。

（3）行业管理有待进一步加强。

现代化内河航道网的要求

1.航道成网、四通八达（路程要长，通江通海）2.全面规划、统一标准（大小船兼顾）3.统筹安排、综合利用（水资源、水、电等）4.更新设施、科学管理（现代化航运）

航道整治的任务

（1）利用整治建筑物或疏浚等措施调整水流与河床，改善航道条件；

（2）稳定优良航道。

目前航道条件较好，但有恶化趋势的河段，采取工程措施稳定河势。

河流形态特征

　主要指河流的横断面和纵断面的几何特征及河流发育过程中的地貌特征。

平面上分:

平直型、弯曲型、分汊型、游荡型。

河流横断面与纵剖面

河流横断面:

垂直与水流动力轴线的河槽断面。

区河流常呈V形；平原河流常呈U形，不同河段又形成顺直过渡段、分汊段、游荡段、弯曲段。

河流节点

由抗冲性较强的突岸形成，并对河势变化起控制作用的河岸形态。

4、河流水力特征河流水力特征是河流系统中最活跃、最关键的因素,是开发河流水能资源的主要依据,也是影响河床变形的主导因素。

包括四方面：

水位流量特征比降特征流态特征

航道尺度:

在设计最低通航水位下的航道标准水深、航道标准宽度、航道最小弯曲半径等。

航道断面系数

指最低通航水位时的航道过水断面与标准船舶（队）标准吃水时的船中浸水横断面的面积之比。

航道水流条件

1平原河流内的最大纵向表面流速在整治水位及其以下时不大于2.0

2.山区性河流航道内的最大纵向表面流速和局部比降,应满足标准船舶（队）自航上滩的要求.3.船闸上下引航道进水工程的进口及排水工程出口处,航道横向流速不宜超过0.3m/s,回流流速不宜超过0.4m/s。

通航净空

净空高度:

设计最高通航水位往上至跨河建筑物底部的垂直距离,应满足标准船舶（队）空载的水上高度加富裕值。

净空宽度：

航道底标高以上桥墩（桥柱）间的最小净空，包括标准船舶（队）航迹带宽度和富裕宽度。

通航条件包括:

1.足够的水深、宽度和弯曲半径;2.合适的水流条件,包括流速、比降和流态;3.足够的水上净空,包括净空高度和净空宽度

11、通航保证率

指在规定的航道水深下,1年内能够通航的天数与全年天数之比,一般用百分比表示。

通航保证率高则相应的通航最低水位低,航道工程量大。

12、船队形式

1、拖带船队

逆流：

多采取单排并列式.顺流：

多采取单排一列式

特点：

（1）阻力大，运价高，

（2）软联结，要求的航道条件低，Rmin较顶推船队小。

2、顶推船队①普通驳顶推船队

②分节驳顶推船队：

由统一规格的驳节组成

特点：

改善整体线型，可提高航速；便于建造，降低造价。

船型丰满，增加运量。

易于标准化和系列化，操作性能较好。

船舶：

能航行或漂浮于河流、湖泊和海洋等水域内的一种运输承载工船队：

将若干艘驳船按一定的方式编结在一起，由拖船拖带或推船顶推航行的运输组合体。

按编队方式不同，可分为拖带船队和顶推船队。

1.拖带船队

拖带船队是拖船在前，用缆绳拖带后面的若干艘编结在一起的驳船航行的船队。

2.顶推船队

顶推船队是推船在后顶推前面的若干编结在一起的驳船航行的船队。

内河航标：

标示内河航道的方向、界限与障碍物，揭示航道的有关信息，为船舶航行指示安全、经济的航道。

1、按航标的作用分类:

视觉航标音响航标无线电助航设施。

2、按航标设置的水域分类内河航标、海区航岸标、浮标

3、按内河航标的功能分类航行标志信号标志专用标志

浅滩定义

航道水深达不到现有航道维护标准或确定整治目标的局部河段，包括湖泊、运河、水网和通航渠道中的浅段。

浅滩分类

（按浅滩所在地区分）弯道浅滩、分汊河道浅滩、支流河口浅滩、回水变动区段浅滩、湖泊水网区浅滩、潮汐河口浅滩。

（按其土质组成分:

）石质浅滩、卵石浅滩、砂卵石浅滩、砂质浅滩、泥沙浅滩。

按滩形特征分:

正常浅滩、交错浅滩、复式浅滩、散乱浅滩

浅滩的形成是由于河段输沙不平衡而产生的局部淤积

造成输沙不平衡的原因

1流速的减小2环流的减弱或消失3洪枯水的流向不一致

4局部地区来沙量的加大

环流:

表面流速指向凹岸,流速增大,冲刷河岸;

底部流速指向凸岸,流速减小,淤积河岸;

泥沙运动

浅滩上的推移质泥沙运动,多是以沙波方式进行的。

涨水时,沙波运动较慢,落水时沙波运动较快。

（洪淤枯冲）

浅滩演变是指浅滩随水流运动和来水来沙条件而发生的变化。

影响浅滩演变的主要因素

1.来水来沙条件:

流量大、沙量小，易冲刷；流量小、沙量大，易淤积。

2.河床边界条件:

河床平面形状的束窄、放宽，河床纵向的局部升高、降低，边滩的尺度、部位、形状，河床组成颗粒的粗细，沙波的尺度。

3.上下游河段演变的影响

浅滩上游水流动力轴线的变动，影响浅滩河段主流摆动；下游河段的演变只在某种程度上加强、减弱演变强度，不会使浅滩发生根本性变化。

浅滩演变的基本规律

1.浅滩的稳定性和活动性2.浅滩演变的年周期性3.浅滩演变的多年周期性

浅滩演变的分析法

1.浅滩的水深分析

2.浅滩形态的演变分析:

河段深泓线变化.平面变化.纵断面变化横断面变化

3.浅滩演变的综合分析

水力、泥沙和河床形态的沿程变化、平面变化、过程变化。

航道整治定义：

在水流条件复杂或航行困难的河段，为使船舶能安全航行所采取的改善航道工程措施。

整治断面设计，包括设计水位、整治水位、整治线宽度。

1）设计水位

1.最高、最低通航水位

最低通航水位是航道标准水深的起算水位，是航道整治的依据。

最高通航水位是设计代表船型正常航行的最高水位，也是确定跨河建筑物净高的起算水位。

整治水位

整治水位是指整治工程对滩险的航行条件有显著改善的水位。

平原、山区河流浅滩整治水位的确定常采用以下两类：

1经验方法在浅滩资料不足时采用

2.造床流量法:

按流量比降频率乘积方法推求按输沙能力公式推求

4、整治线宽度

定义：

整治线宽度是指整治水位时设计新河槽的河面宽度。

整治线宽度确定的方法

1.经验方法

2.理论计算方法a水力学计算方法b输沙平衡方法

3.流速控制方法

整治线布置原则

1.整治线必须依托主导河岸整治线的起点和终点应以稳定深槽的主导河岸为依托。

稳定深槽：

符合航行要求和历年来变化不大的深槽，一般靠近凹岸。

2.整治线与水流方向夹角要小

3.整治线宜通过浅滩上最大流速区

4全面考虑两岸工农业需要和防洪要求

6、整治线的控制工程

常采用平面控制整治线的整治建筑物：

丁坝、顺坝、锁坝、洲头分流坝、洲尾导流坝及护岸等。

1.丁坝

丁坝是坝根与河岸相连，坝头伸至整治线，在平面上与岸线构成丁字形的横向整治建筑物。

作用：

束窄河床、导水归槽、调整流向、改变流速、冲刷浅滩、导引泥沙等。

丁坝的作用

（1）未淹没时束窄河槽，提高流速冲刷浅滩；

（2）淹没后造成环流，横向导沙，调整分汊河道的分流比，淤高河滩，保护河岸或海塘；

（3）控制分流挑出主流以防顶冲河岸和堤防等

丁坝的使用特点

（1）挑流作用强，对航槽的冲刷有利；

（2）丁坝长度便于调整；

（3）坝址水深一般较浅、工程量较小

（4）坝头附近水流紊乱

（5）坝头附近，导致河床冲刷，坝头下游形成冲刷坑。

（6）采用丁坝整治后，枯水新岸线发展较缓慢，要待坝田淤满后，才能最后形成。

丁坝（顺坝及锁坝）的组成：

丁坝、顺坝由护底、坝体、坝面、坝头、坝根组成，锁坝没有坝头、有两处坝根

2.顺坝

顺坝是一种坝轴线与水流方向平行或成一锐角、顺向布置的整治建筑物。

作用：

导流（主要），具有束水归槽、改变水沙流向、增大航道流速等

1）定义

坝轴线沿水流方向或与水流交角很小的建筑物

2）作用

（1）调整急弯、归顺岸线、平顺水流、改善流态

（2）堵塞倒套、尖潭

（3）堵塞支汊、上口调整分流角，下口调整交汇角

（4）束窄河床。

3）顺坝布置原则：

（1）顺坝上身常靠近整治线，布置在凹岸或主导河岸一侧

（2）顺坝走向与整治线大体一致，按需要做成直接或平缓曲线，坝头伸入或接近下深槽，并保持水流平顺。

顺坝与水流交角不宜过大，洪、中、枯不一致，顺坝与中水方向一致，以免中水位漫顶产生“滑梁水”。

（3）以拦截横流为主的洲头、洲尾顺坝宜沿洲脊线布置，与江心州地形平顺衔接。

（4）（4）两岸不宜同时布置顺坝，否则，施工后整治线宽度不合适，无法改正。

（5）坝头延伸至下深潭，避免水流突然扩散形成口门浅段；坝根布置在主流转向点上游。

3.锁坝是一种拦断河流汊道的水工建筑物，又称堵坝。

作用：

塞支强干，增加主汊的流量或抬高河段水位，以增强主汊的输沙能力。

4.洲头分流坝

是一种建筑在汊道洲头的分流建筑物。

作用：

保护江心洲，维护河势的稳定，调节通航汊道的流量，改善船舶通航条件。

5.护岸

护岸是保护岸坡，防止波浪、水流侵蚀的工程。

作用：

（1）控制河势

（2）抑制崩岸（3）防止主流顶冲

布置原则

（1）根据水流动力轴线变化情况，预测崩岸的趋向，主动防护；

（2）全线规划、重点保证、守点顾线、相互依托；

（3）护脚为先，先水下后水上，先护脚后护坡，形成整体守护。

6.潜坝作用：

①壅高上游水位、调整比降、增加航深

②促淤赶沙，减小过水面积、消除不良流态

顺直河段浅滩整治.

1）正常浅滩整治

（1）特点：

深槽的曲率小，上、下边滩的高程较低，水流分散，鞍槽水深普遍较小。

（2）整治措施丁坝固定边滩，加高上下边滩高程，延长水流对浅滩的冲刷时间如果边滩已较高，可采用护面固滩。

2）交错浅滩1．常出现在：

河宽较大、边滩比较发育的顺直河段上或曲率大、过渡段很短的弯曲河段上。

2.特点：

横向漫滩水流比较强烈，浅滩脊宽浅，冲淤变化较大，航道极不稳定，航行条件不好。

3.整治措施

（1）目的：

消除漫向水流的不利影响，并固定、抬高下边滩。

（2）措施：

堵塞倒套

3）复式浅滩整治1．复式浅滩由两个或两个以上的浅滩所组成

特点：

两岸边滩和深槽相互交替分布，在上下浅滩之间有共同的边滩和浅滩。

2．演变特点：

（1）上浅滩洪淤枯冲、下浅滩洪冲枯淤；

（2）复式浅滩的冲淤变化比较频繁，常出现航道不稳定、航深不足的碍航局面。

固定和提高边滩高程下浅滩的整治线宽度可适当减小。

切割中间边滩

4）散乱浅滩整治1.主要特点

河床宽浅，沙体散乱，没有明显的边滩和深槽，沙体位置随水位变化而频繁变动，很不稳定，航道弯曲，水深小且航槽位置经常摆动因而航行条件极差。

2.散乱浅滩整治

通过丁坝等整治建筑物，将散乱的沙体联结和促淤成边滩，以固定河势，导引水流集中冲刷航槽。

2．通航汊道的选择

近期发生冲刷或较稳定的汊道为发展的汊道

汊道的来沙量小于输沙能力的汊道为发展的汊道

汉道口门处，底沙进入较少的汉道为发展的汉道

汊道进口分流比大于分沙比的为发展的汊道

选择的通航汊道其水流应顺畅

3.汊道的稳定与改善工程

1、稳定汊道工程２、改善汊道工程

四、1．弯曲河道对航运的影响

（1）弯曲半径太小或航宽不足

（2）在弯道上游枯水期可能出浅碍航

（3）河弯的发展，使航程加长

碍航弯曲航道的整治措施

1、保护凹岸，防止弯道恶化2、筑坝导流，调整岸线3、裁弯取直，新开航槽

急流滩定义：

河床过水断面狭小，流速、比降较大，导致船舶难以自航上滩的局部河段

急流滩的成因

主要原因：

过水面积减小。

河床泄水面积减小的原因：

（1）地质构造

（2）溪沟冲石（3）崩岩滑坡（4）卵石淤积（5）枢纽下游不均匀冲刷，导致的局部隆起形成陡坡。

3、险滩定义：

因航道过分弯曲、航宽不足或者存在严重的横流、滑梁水等碍航流态，致使船舶航行十分危险的局部河段。

滩险成因

1因地质构造或灾害，形成过分狭窄或曲折的石质航槽；

2水流长期塑造形成弯曲狭窄抗冲性强的河槽,弯曲半径R小

3自然形成碍航流态

4枢纽或大型调（引）水工程形成新的碍航滩险

库尾：

滩槽异位，新槽位于礁石区易形成险滩

坝区：

引航道口门区、连接段水流条件较差

取水口（排水口）：

碍航横流、斜流

急流滩的碍航特点

山区河流流急坡陡，航行阻力大，多急流滩。

险滩的碍航特点

山区河流流急坡陡，航行阻力大；航道弯曲狭窄，航道附近有礁石，航道尺度不足；边界不规则，产生较多不良流态碍航；

设标困难或流标，不能正确引导船舶航行

一疏浚工程的任务及特点

疏浚工程：

采用挖泥船或其他机具以及人工进行水下挖掘土石方的工程。

航道疏浚工程：

通过调整河床边界达到改善通航条件的工程措施。

主要任务：

1.开挖新的航道、港池、运河；

2.改善航道的航行条件，维护航道尺度，消除对船舶有影响的流态；

3.开挖码头、船坞、船闸、及其他水上建筑物的基槽；

4.与开挖相结合的吹填及疏浚物综合利用工程。

二、航道疏浚工程的分类：

基建性疏浚；维护性疏浚；临时性疏浚。

基建性疏浚：

为提高航道标准尺度，在较长时期内根本改善航道通航条件而进行的疏浚。

维护性疏浚：

为维持现有航道尺度而进行的经常性疏浚。

三挖槽定线的基本原则

a挖槽的方向与主流方向一致，特别是与底流方向一致。

b挖槽应通过浅滩鞍凹，并位于主流线上，挖槽进出口段应与上下深槽平顺连接。

c挖槽在平面以直线或折线为宜，转折处应满足弯曲半径要求，并加大弯曲段挖槽宽度

d在满足航道尺度的条件下，挖槽断面宜窄而深，以提高输沙能力。

e挖槽应选择最短路线，使挟沙路程短，泥沙不易淤积在挖槽内，且工程量小。

抛泥区选择原则

1、航行要求：

抛泥区应选择在不碍航处，如出口深槽、凸岸边滩下部。

2、航道稳定性要求：

疏浚泥土抛置后，应不回淤至挖槽或附近的航道

（1）下深槽沱口

（2）抬高边滩（3）不通航汊道

3、施工要求：

（1）抛泥区应有足够水深，使抛泥船能打开泥门正常抛泥。

（2）挖槽至抛泥区应有安全航道可通。

在条件许可下挖槽至抛泥区的

4、环保要求：

距离尽可能缩短，以提高工效。

应避免在养殖场、取水口等工、农、渔生产地区选择泥区，防止对环境产生污染

七、口外航道回淤机理

基本处于冲淤平衡状态下的淤泥质浅滩水域开挖航道后，由于航道中水深增大，水流挟沙能力降低，浑水横越、顺向航槽时，泥沙落淤，造成航道淤积。

八、口外航道减淤的工程措施

一般在挖槽两侧抛筑双导堤，以束窄水流，冲刷航槽