第二章碍航险滩及其特性分解.ppt

1、航道整治，第2章：滩险及其特征，河海学院：赵，第1节：滩险分类，第2节：平原河段滩险及其特征，第3节：滩险演变分析，第1节：滩险分类，第2节：滩险及其特征山区河流以浅、急、险为主，碍航，整个水文每年都可能碍航。根据碍航原因，滩险有三种基本类型：浅滩、急流、浅滩、浅滩、1。确定航道水深不能满足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、水网和航道浅段。(教材中定义不准确)，河流纵剖面，1。浅海滩，2。浅滩组成，图1-1。浅滩的构成a)平面图；b)沿深红线的纵剖面；c)c)A-B 1区-上海滩；2-下海滩；3-上部深槽；4-下部深槽；5-沙秆；6-上深槽和尖池；7-下深槽反向套管；8

2、-上部砂杆；9-沙嘴；C-鞍形凹面；8c9滩脊，(1)根据滩型特征和碍航情况：正常滩、交错滩、复合滩和分散滩。1.浅海滩；3.浅滩的分类；(2)岩石浅滩、卵石浅滩、沙(泥)滩等。1.浅滩；3.浅滩的分类；(3)根据浅滩沉积位置：过渡浅滩、缓和浅滩、峡谷浅滩、分支河流浅滩和支流河口浅滩。1.浅海滩；3.浅滩的分类；1.浅海滩；4.浅滩的成因；1.冲积河流形成浅滩的基本原因；不平衡输沙引起的局部淤积。具体原因是：(1)流速降低；(2)循环消失或减弱；(3)洪水和枯水流向不一致；(4)局部地区泥沙增加。岩石浅滩是地质构造因素造成的，而其他浅滩是河床演变的产物。1.浅海滩；4.浅滩的起源；(2)岩石浅

3、滩是由地质构造造成的；(3)由于人类活动，河床被重建，形成阻碍航行的新淤泥。它们大多出现在拦河建筑物的上下游、跨河建筑物的上游和大规模调水(引水)过程的下游。第二，急流滩，定义：河床横截面狭窄，流速和坡度大，这使得船只很难独自航行到海滩。1.急流的分类(1)基岩、卵石、溪口、崩塌和滑坡按其成因分类。2.急流；2.急流；1.急流的分类(1)根据滩险的成因(2)根据滩面形态，急流有河口型、窄槽型、交叉型和分支型。a)喷嘴型急性海滩示意图；b)窄槽型；c)跨行类型。2.急流；1.急流的分类(1)根据滩险的成因(2)根据滩型(3)根据滩的水位：干滩、中滩和洪滩。图一)图二)低水位急流，2)急流，2)急

4、流的主要原因是过水面积的减少。河床泄流面积减少的原因有：(1)地质构造；(2)冲沟冲岩；(3)崩塌滑坡；(4)卵石沉积；(5)枢纽下游冲刷不均匀，导致局部隆起形成陡坡急流。2.急流，2。急流的成因，川江斗里子低水位急流(卵石沉积)，3。危险海滩，定义为由于航道过度弯曲、航道宽度不足或严重的横流和滑梁水而导致航行非常危险的局部河段。它们大部分出现在山区和丘陵河段。1.急流按其成因分类，包括礁滩、泡漩滩、滑梁滩和扫弯滩。，3。危险的海滩。滩险成因：(1)地质构造或灾害形成的过窄或曲折的石质航道；(2)水流长期定型形成的弯道狭窄、抗冲击能力强的河道，弯道半径小，对弯道水流有清扫作用。(3)自然形成阻

5、航流型。(4)枢纽或大型引水工程形成新的碍航滩险库尾：滩槽位置不合适，新槽位于礁石区，易形成险滩坝区。引道口门及连接段进水口(出水口)水流条件差：横流和斜流。第二章滩险及其特点。一是平原河段的滩险；其次，径流河段(1)水深较浅；第三，急转弯和斜流；第三，人为因素：桥址选择不当和无序采砂；第四，珊瑚礁和沉船威胁航行安全；第三，平原河段的滩险；其次，感潮河段(1)航道水深不足(2 3。湖区航道(1)港口附近航道水深不足(2)河湖两相航道(洪水为湖、枯水为河的航道)枯水期有浅滩、弯曲狭窄段和特殊陡坡段。(3)湖滨河道(连接湖泊和汛期受湖泊回水影响的入湖河段的河道)浅滩碍航、1来水来沙条件：来水总量、

6、洪峰大小、洪峰过程线形式和一定水位持续时间。来沙情况：来沙总量、含水量、粒径分布和过程线形式。河床边界条件对上下游河段演变的影响。影响浅滩演变的主要因素，演变特征：7月：冲刷；114个月：淤积。例如：入流和泥沙条件对河床演变的影响；2.影响浅滩演变的主要因素；2.河床的边界条件：河床的平面形状和纵向形状；河床的组成；以及海滩的规模、位置和形状。(1)浅滩上下游的浅滩对浅滩的冲淤影响很大，这表明了水流回槽的水位和泥沙对水流的导流作用的强度。影响浅滩演变的主要因素(2)过渡段长度对过渡段浅滩的影响。适当的过渡段：上、下弯的环流使两个大海滩对着浅滩。过渡段过长：经常形成两个以上的浅滩，浅滩不稳定。长

7、过渡段和宽河床：大量沉积物沉积在河床上，形成海滩或江心洲。过渡段太短，不能形成交错浅滩(不利航行)；2.影响浅滩演变的主要因素；2.河床边界条件；(3)河道加宽段；(4)窄流上游段(峡湾)；(5)支流河口；(6)河口入海；2.影响浅滩演变的主要因素；2.河床边界条件；(1)上游河段的主要表现(2)下游河段的影响主要表现在下游河床向该河段的坡度和水流方向的变化，影响浅滩的冲淤水位和输沙能力。3.上下游河段演变的影响；2.影响浅滩演变的主要因素；1.浅滩的稳定性和活动稳定性：河床形状没有根本改变，浅滩不会自行消失。活动：反映在海滩山脊的海拔和位置的变化。3.浅滩演变的基本规律；3.浅滩演变的多年周

8、期性是以多年水文周期变化为基础的；2.浅滩演变水文条件的年周期变化是引起浅滩变化的直接条件；水文条件有年周期变化，浅滩也有汛期淤积和旱季冲刷的年周期变化。3.浅滩演变的基本规律。浅滩演变的多年周期性是以多年水文周期性为基础的。浅滩的年际周期如下：(1)浅滩的涨落是重复的，深洪线上下摆动；(2)海岸线不断变化，过渡段有时变长或变短；(3)分支升降交替，通航分支移位；(1)浅滩比降和流速见图2-17，(1)1963年长江东槽水位-比降图：1。浅滩上的坡度和速度；4.浅滩水流泥沙运动特征；(1)坡度、自然情况：复杂的浅滩形状、沿途水面变化；(2)流速、水位-流速图；*确定临界冲淤水位；1.浅滩上的坡

9、度和速度；4.(4)浅滩水流泥沙运动特征，(2)流速，(1)浅滩比降和流速。从纵剖面看，河底由深槽向浅滩逐渐上升，水流流线呈收敛状。从平面上看，从深槽到浅滩的水面逐渐放松，流线扩散。从深槽到浅滩的流速分布会随着水位的变化而变化。图2-21浅滩断面流速分布变化；4.浅滩段水流泥沙运动特征：(2)流速为：的浅滩段流速分布变化；(1)上下深槽单向循环，过渡段循环复杂。(2)过渡段长度对环流有很大影响。太长：环流减弱或消失太短：快速变化合适：平缓过渡环流随Q和Z变化，a)上深槽段b)浅滩段c)下深槽段，2。浅滩环流，4。浅滩水流泥沙运动特征。泥沙运动(1)在大多数冲积浅滩，推移质主要以沙波的形式运动。

10、浅滩可视为一个巨大的沙波，水面上通常有次生沙波。二次沙波沿大沙波向下游移动，到达浅滩山脊，浅滩被淤积。(4)浅滩水流泥沙运动特征(2)浅滩一般被淹没、淤积和冲走。(3)悬沙可能在浅滩汛期和泥沙量大的年份沉积，并可能被退水冲走。第二章为碍航滩地风险及其特征，第二节为山区河段滩地风险特征，河谷地形特征：谷段和宽谷段相间，水深分布不均匀，沿途变化较大。海岸线不规则，河流又宽又窄，而且经常有石板、石梁或暗礁，形成刺刀、树枝和狭窄的凹槽；这条河的拐弯处真陡。岩石河床：河床变形主要是由于水流的长期下切或侧蚀，相对稳定。卵石河床：由卵石和砾石组成的覆盖层较厚的砂质河床：经常出现在支流1。河床地质特征，1。山

11、区河流的主要特征。山区河流的海滩危害控制。水文特征(1)水位流量特征：水位升降剧烈，流量变化大。(2)坡度特征：道路沿线纵坡和水面坡度陡且不均匀，平均坡度为0.3%-1.3%。(3)流速特征：海滩上的流速一般大于2m/s 3m/s。(4)泥沙特征：悬浮泥沙往往是非饱和的，可视为残积物，卵石推移质广泛存在。(1)自然特征；(4)阻气流型；(1)回流(也称为西流水、罗盘水和示例流水)。在回流和主流之间的边界区域，流速非常小，因此摩托艇可以利用这种缓慢的流动上升。1.自然特征。中心有明显的凹限。每一个漩涡水逐渐形成，加强和消失，平面位置移动。危害：船只卷入漩涡，偏离航道，失去控制，导致海事甚至沉船。

12、(2)旋涡水(旋涡，垂直轴下的旋涡水)，(4)碍航流型，(5)气泡水(鼓形水喷雾)，原因： a)气泡危害：船很容易被侧向溢出的水吸引，并向侧面移动，滑出航道，驶向大海。4碍航流型，()剪状水(滩舌)由两岸相对的突起挑引的两条溪流，向下游逐渐收缩成一束剪刀状。它经常出现在河口的急流滩，船失去了对急流的控制，阻碍了航行。4、碍航流型、()落水(门槛水)、河床宽度的突变和河底涨落常产生较大的水位下降。这艘船很难上升并阻碍航行。()高爆炸速度的水冲击障碍物、岩石或河床不均匀的复杂河床地形产生的波浪。航行阻力太大，船可能会摇晃或倾斜，这可能会导致下沉。4。气道阻塞流型；2。气道阻塞特征；1.浅滩的碍航特

13、征主要是砂卵石浅滩和石质浅滩。海上事故容易发生，富裕的深度大于平原河流。2.山区急流河的碍航特性陡坡多，航行阻力大，急流多。山区河流坡度大，航行阻力大；航道弯曲狭窄，航道附近有暗礁，航道规模不足；边界不规则，导致更多阻碍航行的不良流型；标准难以设定，标准难以流动，不能正确引导船舶航行。3、碍航危险海滩特征，2、碍航海滩风险特征分析，1、急流滩特征分析，(1)形态特征分析，急流滩a型示意图)喷嘴型；b)窄槽型；c)横岭型，分析溪口急流、滩冲沟、崩岩滑坡等的平面形态、岸坡形态及稳定性。(2)碍航海滩特征分析；(2)水力特性、水流分布、坡度和流态、碍航水位、缓流断面、陡坡射流断面和紊流断面分析；(3

14、)航行阻力特性分析；(2)碍航海滩特征分析；(3)急流水流特性分析；(1)碍航特性第二章：滩险及其特性，补充内容：浅滩演变分析；第二章：海滩灾害及其特征；1.掌握浅滩演变规律，区分影响浅滩演变的主次因素，预测浅滩发展趋势。浅滩演变预测方法(1)研究和分析天然河滨实测数据；(2)应用泥沙运动和河床演变的基本原理，进行变形计算，预测河床冲淤变化；(3)采用河工模型试验进行预测，第四节为浅滩演变分析。3具体分析时，通常采用从河床变形结果中寻找原因的方法。根据现有的浅滩形态及其变化规律，从水流、泥沙和河床形态等多方面寻找原因，并根据这些原因预测浅滩的发展趋势。多年来枯水期滩面水位与水深的关系，以及第四

15、季度浅滩演变分析，水深是反映浅滩冲淤变化的最基本数据，也是航道维护、疏浚和整治工程规划设计的重要依据。水位与浅滩水深的关系是反映浅滩冲淤变化的常用方法。1浅滩水位-深度关系图(多年来浅滩冲淤变化)，(1)浅滩水位-深度关系图，图1-14，1。浅滩水深分析、(2)多年来枯水期浅滩冲淤变化，多年来枯水期海滩水位-水深关系图，1。浅滩水位-深度关系图(多年来浅滩冲淤变化)。b)浅滩水深分析，相对水深：设计水位以下的水深。实测水深-实测水位与设计水位之差、图1-17浅滩水位与相对水深的关系图1-18相对水深转换图、3浅滩水位与相对水深的关系，相对水深为33，360，实测水位，实测水位，水深Z=实测水位设计水位，设计水位，设计水位，退水时浅滩冲刷。退水过程中的浅滩淤积：1 .浅滩水深分析；1.河床形态的演变；2.河床形态分析；2.横断面形态的变化；3.深洪水线(或河床平均高程)的纵向冲淤；2.河床形态分析；影响浅滩演变的主要因素：来水、河床形态2-沿道路的水面坡度