港航工程及近海作业平原河流航道的整治工程

港航工程及近海作业第11单元平原河流航道的整治工程主讲老师：肖政,3.5平原河流航道的整治工程1、顺直河道的浅滩整治2、弯曲航道的整治3、分汊航道的整治,3航道整治工程,1上边滩；2下边滩；3上深槽；4下深槽；5尖谭；6倒套（沱口）；7上沙嘴；8下沙嘴，滩脊线顺上下边滩最高处的连线；浅滩（沙埂）沿滩脊线位于河心最低的部分。,1顺直河道的浅滩整治,1.1常见的典型平原河流浅滩的组成情况,1.2浅滩的定义浅滩（shoal）：河流中航道自然水深有时不能满足航行要求的局部河段。1.3浅滩的分类按岩石土质组成分为：石质浅滩、卵石浅滩、砂卵石浅滩、砂质浅滩、泥沙浅滩等；按滩形特征和碍航情况分为：正常浅滩、交错浅滩、复式浅滩、散乱浅滩等；按浅滩成因和所在地区：弯道浅滩、分汊河道浅滩、支流河口浅滩、回水变动区浅滩、湖泊水网区浅滩、潮汐河口浅滩等；,1顺直河道的浅滩整治,1.3浅滩的分类上中游山区和丘陵河流多为石质浅滩和砂卵石浅滩，平原河流主要是泥沙浅滩。1.4浅滩的形成浅滩的形成是由于河段输沙不平衡而产生的局部淤积。输沙不平衡的原因：流速的减少；环流的减弱或消失；洪枯水的流向不一致；局部地区来沙量的加大。,1顺直河道的浅滩整治,1.4浅滩的演变浅滩演变定义：浅滩随着水流运动和来水来沙条件而发生的变化。根本原因：水流与河床相互作用，产生输沙不平衡而引起河床的冲刷或淤积，是局部的河道演变。演变形式：纵向变形、横向变形、单向变形、周期性变形影响因素：来水来沙条件、河床边界条件、上下游河段演变,1顺直河道的浅滩整治,1.5按浅滩的外形和碍航情况划分的顺直段浅滩按浅滩的外形和碍航情况，顺直段浅滩分为：正常浅滩交错浅滩复式浅滩散乱浅滩,1顺直河道的浅滩整治,1.5按浅滩的外形和碍航情况划分的顺直段浅滩1）正常浅滩（1）多出现在曲率平缓的弯曲过渡段和河身较窄的顺直河段上。（2）一般情况下，这类浅滩不碍航，可以算是好的浅滩（3）正常浅滩整治：丁坝固定边滩，加高上下游边滩高程，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。,1顺直河道的浅滩整治,顺直河段上正常浅滩的整治,1.5按浅滩的外形和碍航情况划分的顺直段浅滩1）正常浅滩,1顺直河道的浅滩整治,1.5按浅滩的外形和碍航情况划分的顺直段浅滩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）交错浅滩的特点：上下深槽在平面上相互交错，下深槽的上端窄而深，称为倒套；边滩较低，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。,1顺直河道的浅滩整治,1.5按浅滩的外形和碍航情况划分的顺直段浅滩2）交错浅滩（3）交错浅滩也称坏滩，是整治的主要对象。交错浅滩的整治措施：堵塞倒套，消除漫向倒套的横向水流，固定、抬高下边滩。堵塞上深槽尖潭，利用倒套通航维护性疏浚工程措施疏浚与筑坝相结合措施,1顺直河道的浅滩整治,堵塞倒套一般采取在倒套内设置上挑丁坝，将泥沙引入倒套。图中丁坝位于上沙嘴尾岸之下，坝头高程不低于上沙嘴顶部高程。,1.5按浅滩的外形和碍航情况划分的顺直段浅滩2）交错浅滩,1顺直河道的浅滩整治,图中上边滩距倒套较远，产生的横向漫滩对航行影响小，此时可利用倒套通航，在上边滩布置一组丁坝。,1.5按浅滩的外形和碍航情况划分的顺直段浅滩2）交错浅滩,1顺直河道的浅滩整治,1.5按浅滩的外形和碍航情况划分的顺直段浅滩3）复式浅滩（1）复式浅滩是由两个或两个以上的浅滩所组成。冲淤变化大，航槽不稳定且存在横流，严重碍航。（2）整治复式浅滩，应将上下浅滩作为一个整体来考虑。（3）复式浅滩整治：固定和提高边滩高程；切割中间边滩；挖槽措施；,1顺直河道的浅滩整治,图中采用丁坝固定和提高上、中、下边滩。为了稳定中间深槽，并促使其发展，应特别注意提高中间边滩高程。,1.5按浅滩的外形和碍航情况划分的顺直段浅滩3）复式浅滩（3）复式浅滩整治：固定和提高边滩高程,1顺直河道的浅滩整治,图中中间边滩位于凹形的主导河岸，且上深槽尖谭和下深槽倒套正发展中间边滩有被水流切割的趋势。切割中间边滩，封闭中间深槽。,1.5按浅滩的外形和碍航情况划分的顺直段浅滩3）复式浅滩（3）复式浅滩整治：切割中间边滩,1顺直河道的浅滩整治,1.5按浅滩的外形和碍航情况划分的顺直段浅滩4）散乱浅滩（散滩）（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）散乱浅滩的整治：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，引导水流集中冲刷航槽。,1顺直河道的浅滩整治,1.5按浅滩的外形和碍航情况划分的顺直段浅滩4）散乱浅滩（散滩）（2）散乱浅滩的整治：,1顺直河道的浅滩整治,2弯曲航道的整治,弯道河段分区示意图,1.5按浅滩的外形和碍航情况划分的顺直段浅滩4）散乱浅滩（散滩）,2.1对航运的影响弯曲半径太小或航宽不足；在弯道上游枯水期可能出浅碍航；河弯的发展使航程加长。,2弯曲航道的整治,2.2碍航弯曲航道的整治措施1）保护凹岸，防止弯道恶化,长江中游陆溪口水道园港凹岸崩塌,2弯曲航道的整治,2.2碍航弯曲航道的整治措施平顺护岸水流动力轴线“枯水走弯，洪水走直”顶冲点“枯水上堤，洪水下挫”枯水期水流动力轴线在弯道上游进口处靠近凸岸，进入弯道后向凹岸移动，在弯顶稍上部位靠近凹岸，紧靠凹岸流动一段后，离开凹岸向下一个弯道过渡。,2弯曲航道的整治,2.2碍航弯曲航道的整治措施平顺护岸护岸的范围：从河岸不崩塌处开始，经过坍塌区到下一个不崩塌处为止顶冲弯异区和常年贴流区崩塌最多，应重点保护。,2弯曲航道的整治,长江江津河段加筋土挡土墙护岸,2.2碍航弯曲航道的整治措施平顺护岸,2弯曲航道的整治,2.2碍航弯曲航道的整治措施短丁坝护岸当弯道凹岸线不平顺，水流比较紊乱，局部地方河岸坍塌严重时，可采用短丁坝护岸，控制局部坍塌。,黄河护岸,2弯曲航道的整治,2.2碍航弯曲航道的整治措施2）筑坝导流，调整岸线,当弯道内流速较小时，可考虑在一侧或两侧筑丁坝，束窄河床使水流归槽，增加航深，稳定航槽。,a）整治前地形b）整治后河道广西某弯道整治前后变化图,2弯曲航道的整治,2.2碍航弯曲航道的整治措施3）裁弯取直，新开航槽,长江下荆江裁弯工程位置图,2弯曲航道的整治,2.2碍航弯曲航道的整治措施3）裁弯取直，新开航槽当弯道演变很长的河环时，可在狭颈处开挖新河，裁弯取直。裁弯后，可以缩减航道里程，裁除位于河环上的浅滩,增加排洪能力，减小洪水威胁。裁弯工程耗资巨大。裁弯后上、下游河段会产生演变，对沿岸影响很大。整治设计内容：方案比较，引河定线，引河断面设计，引河整治设计，河道演变及其估算等。,2弯曲航道的整治,3分汊航道的整治,长江中游陆溪口水道河势图,3.1通航汊道的选择,3.1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；汊道口门处，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；新生的汊道往往为发展的汊道；选择的通航汊道其水流应顺畅；选择中、洪水主流通过的汊道；,3分汊航道的整治,3.2汊道整治方法1）稳定汊道,稳定汊道示意图,3分汊航道的整治,3.2汊道整治方法1）稳定汊道保护节点周围河床；稳定汊道进口段边界；控制江心洲的洲头与洲尾；保护河弯。,3分汊航道的整治,3.2汊道整治方法