《航道整治》PPT课件.ppt
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1、航 道 整 治,第二章 碍航滩险及其特性,河海学院:赵志舟,第一节 碍航滩险的分类,第二章 碍航滩险及其特性,第二节 平原河段滩险的特性,第三节 山区河段滩险的特性,附:浅滩的演变分析,第一节 碍航滩险的分类,第二章 碍航滩险及其特性,第一节 碍航滩险的分类,一般碍航特征:平原河流主要为枯期航深不足;山区河流主要水浅、流急、险恶流态碍航并存,整个水文年均有可能碍航。,按碍航原因,滩险的三种基本类型:浅滩 急流滩 险滩,一、浅 滩,1、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。,(教材定义不准确),河流纵剖面,一、浅 滩,2、浅滩的组成
2、,图1-1 浅滩的组成a)平面图;b)沿深泓线纵断面;c)A-B断面1-上边滩;2-下边滩;3-上深槽;4-下深槽;5-沙梗;6-上深槽尖潭;7-下深槽倒套;8-上沙梗;9-下沙嘴;c-鞍凹;8c9滩脊,(1)按滩形特征和碍航情况分:正常浅滩、交错浅滩、复式浅滩、散乱浅滩。,一、浅 滩,3、浅滩的分类,(2)按河床组成分:石质浅滩、卵石浅滩、砂(泥)质浅滩等。,一、浅 滩,3、浅滩的分类,(3)按浅滩淤积部位分:过渡段浅滩、放宽段浅滩、峡口浅滩、分汊河段浅滩、支流河口浅滩。,一、浅 滩,3、浅滩的分类,一、浅 滩,4、浅滩的成因,(1)冲积性河流形成浅滩的根本成因 输沙不平衡而产生的局部淤积。
3、具体成因:(1)流速的减小(2)环流的消失或减弱(3)洪枯水流向不一致(4)局部地区来沙量的加大,石质浅滩缘于地质构造因素外,其他浅滩均为河床演变的产物。,一、浅 滩,4、浅滩的成因,(2)石质浅滩缘于地质构造(3)因人类活动使河床发生再造过程,形成新的碍航淤积体。多出现在:拦河建筑物的上下游、过河建筑物的上游、大型调(引)水过程的下游。,二、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。,1、急流滩的分类(1)按滩险成因分类 基岩急滩、卵石急滩、溪口急滩、崩岩与滑坡急滩。,二、急流滩,二、急流滩,1、急流滩的分类(1)按滩险成因分类(2)按滩形态分类,突嘴型
4、、窄槽型、横埂型、汊道型急滩。,急滩滩型示意图a)突嘴型;b)窄槽型;c)横埂型,二、急流滩,1、急流滩的分类(1)按滩险成因分类(2)按滩形态分类(3)按成滩水位分类:枯水滩、中水滩、洪水滩。,图a)中洪水急流滩 图b)枯水急流滩,二、急流滩,2、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急流。,二、急流滩,2、急流滩的成因,川江斗笠子枯水急流滩(卵石淤积),三、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
5、局部河段。多出现在山区、丘陵河段。,1、急流滩的分类 按滩险成因分类,主要有:礁石险滩、泡漩险滩、滑梁险滩、扫弯险滩等。,三、险 滩,2、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、扫弯水(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,第二节 平原河段滩险的特性,第二章 碍航滩险及其特性,一、平原河段滩险特性,1、径流河段(1)浅滩水深(2)急弯、斜流(3)人为因素影响:桥梁选址不
6、当、无序采砂等(4)礁石、沉船威胁航行安全,一、平原河段滩险特性,2、感潮河段(1)航道水深不足(2)航道通过能力不足(3)水道互通条件不良,一、平原河段滩险特性,3、湖区航道(1)湖泊航道(超越湖泊的航道)近港航道水深不足(2)河湖两相航道(洪水为湖、枯水为河的航道)枯期出现浅滩、弯曲狭窄段、特殊的跌坎陡坡段。(3)滨湖航道(连接湖泊、汛期受湖泊壅水影响的入湖河段的航道)浅滩碍航,1来水来沙条件 来水条件:来水总量、洪峰大小及洪峰过程线的形式、某一特定水位的持续时间。来沙条件:来沙总量、含水量大小、粒径级配及过程线的形式。,来水来沙条件河床边界条件上下游河段演变的影响,二、影响浅滩演变的主要
7、因素,演变特点:79月:冲刷;114月:淤积。,例:来水来沙条件对河床演变的影响,二、影响浅滩演变的主要因素,2河床边界条件 河床的平面形状、纵向形态,河床的组成,边滩的尺度、部位及形状等。(1)浅滩上、下游的边滩对其冲淤有很大影响 边滩的高低,标志水流归槽水位的高低及对水流导沙作用的强弱。,二、影响浅滩演变的主要因素,(2)过渡段的长度对过渡段浅滩的影响,过渡段适当:上下弯道的环流使浅滩对面形成两个大边滩。过渡段太长:常形成两个以上浅滩,浅滩不稳定。过渡段长、河床宽:泥沙大量在河床上淤积,形成心滩或江心洲。过渡段太短 形成交错浅滩(不利航行),二、影响浅滩演变的主要因素,2河床边界条件,(3
8、)河道的放宽段(4)在束窄(峡口)上游段(5)支流河口(6)入海河口,二、影响浅滩演变的主要因素,2河床边界条件,(1)上游河段的影响 主要表现在进入本滩段的水流动力轴线上;(2)下游河段的影响 主要表现在下游河床冲淤对本河段比降的变化、引导水流走向,使浅滩的冲淤水位和输沙力受到影响。,3、上下游河段演变的影响,二、影响浅滩演变的主要因素,1浅滩的稳定性与活动性 稳定性:河床形态没有根本性变化,浅滩不会自行消失。活动性:体现在滩脊高程和位置的变化。,三、浅滩演变的基本规律,3浅滩演变的多年周期性 以多年水文周期性变化为依据,2浅滩演变的年周期性 水文条件的变化,是引起浅滩变化在直接条件,水文条
9、件有年周期的变化,浅滩也有汛期淤、枯期冲刷的年周期变化。,三、浅滩演变的基本规律,3浅滩演变的多年周期性 以多年水文周期性变化为依据。,浅滩年际周期性的表现型式:,(1)边滩反复消长,深泓线上下摆动(2)岸线不断变化,过渡段时而延长时而缩短(3)汊道兴衰交替,通航汊道易位,1、浅滩上的比降和流速,图2-17 浅滩上的水面变化,(1)滩头比降,四、浅滩上的水流和泥沙运动特点,概化情况:洛西耶夫斯基试验,长江东流水道1963年水位-比降关系图,1、浅滩上的比降和流速,四、浅滩上的水流和泥沙运动特点,(1)比降,天然情况:浅滩形态复杂,水面沿程变化图,(2)流速,水位-流速关系图,*确定临界冲淤水位
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