1、航道整治期末復習緒論：問題：除了水位對航道的影響，水運還受哪些自然條件的影響？答：1受季節(jié)影響：冬季結冰，枯水季水位低；2、受水位影響；3、受氣候影響：雨雪霧,2-1 礦愎河謙不弼河國橫斷商 話期id過戲段曲）分St段段白天與黑夜的差別。第一章：1. 河流橫斷面：山區(qū)河流常呈 V形；平原河流常 呈U形，不同河段又形成順直過渡段、 分汊段、 游蕩段、彎曲段。2. 河流階地：由河流下切侵蝕和堆積作用交替進 行的,在河流兩岸形成的臺階狀地貌。3. 河流節(jié)點：由抗沖性較強的突岸形成，并對河 勢變化起控制作用的河岸形態(tài)。問題：請解釋在河流節(jié)點上游以及下游比較寬淺 段，為什么分布著一些洲、淺灘？答：上游節(jié)

2、點前，壅水落淤；下游節(jié)點后，河面放寬擴散，流速下降，攜沙能力降低, 導致淤積，形成洲和淺灘。4. 河流水力特征： 水位；流量特征；比降特征；流態(tài)特征5. 河流泥沙特征：靜態(tài)特征:幾何特性、重力特性、級配特性；動態(tài)特征:沉降特性、運動特性、沖淤特性B= 2bcos Lsin b 2D6. 航道尺度：指在設計通航期內(nèi)，航道能保證設計船型（船隊）安全航行的最小尺度。 包括：在設計最低通航水位下的航道標準水深、航道標準寬度、航道最小彎曲半徑等。1.航道標準水深：指在設計最低通航水位下航道范圍內(nèi)保證的最小水深。航道標準水深由設計船型的標準吃水和富裕水深兩部分組成。2. 航道標準寬度：指在設計最低通航水位

3、下具有航道標準水深的寬度。3. 航道最小彎曲半徑 R:指保證標準船隊安全通過彎道的最小彎曲半徑。問題：有些困難彎道因受河道地形限制，不能滿足要求的最小彎曲半徑，可采取什么措施？ 答：1、加寬河道；2、限制船舶航行規(guī)模。4. 航道斷面系數(shù)：指最低通航水位時的航道過水斷面與標準船舶（隊）標準吃水時的船中浸水橫斷面的面積之比。_ A-（p 7. 航道水流條件：A .:1. 平原河流內(nèi)的最大縱向表面流速在整治水位及其以下時不大于2.0m/s。2. 山區(qū)性河流航道內(nèi)的最大縱向表面流速和局部比降，應滿足標準船舶（隊）自航上灘的要求。3. 船閘上下引航道進水工程的進口及排水工程出口處，航道橫向流速不宜超過0

4、.3m/s,回流流速不宜超過0.4m/s。8. 通航保證率：指在規(guī)定的航道水深下,1年內(nèi)能夠通航的天數(shù)與全年天數(shù)之比，一般用百分比表示。通航保證率高則相應的通航最低水位低，航道工程量大。9. 船隊運輸?shù)囊饬x：1.運量大，阻力小；2.能充分發(fā)揮動力的效率，降低運輸成本；3.既適宜運輸大宗貨物，也示意運輸批量大、貨種多的貨物；4.同時駁船又可分散到各港點進行裝卸，減少貨物中轉和倒載。（很重要！ ！）10. 拖帶船隊和頂推船隊的優(yōu)缺點：（很重要！）拖帶船隊：優(yōu)點：1船舶間柔性連接，對航道條件要求較低；2.能適用于內(nèi)河航道等級較低 的航道和風浪較小的沿海水域；缺點：1.行駛時阻力較大；2.運輸價格較高

5、。頂推船隊：優(yōu)點：與拖帶船隊相比，1.船舶航行阻力小；推論螺旋槳水流不對駁船產(chǎn)生干擾 ， 可以提高推輪的推薦效率； 3.頂推船隊推輪和駁船連成整體， 長度較小，操縱較為靈活；4. 駁船緊靠推輪，為發(fā)展無人駁創(chuàng)造了條件；缺點：1.駁船剛接性連接，要求航道有較大的彎曲半徑， 且通視條件要好；2.在有 船閘的渠化河流上， 船閘尺度和船隊尺度彼此要相互適應， 否則需要解隊過閘， 運輸效益受 到影響。11. 內(nèi)河航標顏色規(guī)定： 內(nèi)河航標左右岸顏色為：左岸為白色（黑色），右岸為紅色；光色是左岸為綠光（白光），右岸為紅光。12. 決定河流左、右岸的原則：按水流方向確定河流的上、下流，面向河流下游，左手一側為

6、左岸，右手一側為右岸。第三章：1. 淺灘定義：航道水深達不到現(xiàn)有航道維護標準或確定整治目標的局部河段，包括湖泊、運河、水網(wǎng)和通航渠道中的淺段。即:水深不足，礙航的地方。（很重要！ ！）2. 淺灘分類：（很重要）按淺灘所在地區(qū)分：彎道淺灘、分汊河道淺灘、支流河口淺灘、回水變動區(qū)段淺灘、湖泊水網(wǎng)區(qū)淺灘、潮汐河口淺灘。按其土質組成分：石質淺灘、卵石淺灘、砂卵石淺灘、砂質淺灘、泥沙淺灘。 按灘形特征分：正常淺灘、交錯淺灘、復式淺灘、散亂淺灘。診境 "夬漳 下泱嘴3.淺灘的形成原因：1.是由于河段輸沙不平衡而產(chǎn)生的局部淤積； J.除此之外還J有其它的原因嗎？答：2.人為因素：如挖沙；3.地質構

7、造導致。造成輸沙不平衡的原因：流速的減小；環(huán)流的減弱或消失；洪枯水的流向不一致；局部地區(qū)來沙量的加大思考題：淺灘脊上的流速出現(xiàn)轉變點的水位，作為臨時沖淤水位的參考，有利于安排疏浚的施工日期，如何理解這句話？P56 （很重要！ ！）答；淺灘水流流速與深槽相比，高水時淤積，中水不變，低水沖刷，流速相對于深槽處變大 沖刷，轉折點水位以下處于沖刷，有利于施工，提高施工效率。4. 環(huán)流：表面流速指向凹岸，流速增大，沖刷河岸；|底部流速指向凸岸5.淺灘演變的基本規(guī)律：,流速減小，淤積河岸；1. 淺灘的穩(wěn)定性和活動性：穩(wěn)定性是相對的有條件的，活動性是絕對的。|2.淺灘演變的年周期性：洪淤枯沖，淺灘形態(tài)也周期

8、性變化。3. 淺灘演變的多年周期性：即發(fā)生根本性質的變化。6. 淺灘演變的分析法：P62要能分析那些圖！ ! ！（很重要）1. 淺灘的水深分析2. 淺灘形態(tài)的演變分析：a河段深泓線變；b平面變化；c縱斷面變化；d橫斷面變化3. 淺灘演變的綜合分析：水力、泥沙和河床形態(tài)的沿程變化、平面變化、過程變化。7. P62 圖解分析：（很重要）在漲水過程中，水位于水深關系曲線與橫軸的交角大于45度，說明淺談水位 上升的數(shù)值大于水深增加的數(shù)值，此時淺談淤積。也就是說，有水位上漲所增加的水深，其中有一部分因淺灘的淤積減小了，所以水深的凈加值小于水位的上漲值。在退水過程中，水位于水深關系曲線與橫軸的交角也大于

9、45度，說明淺談水位下降的 數(shù)值大于水深 減小的數(shù)值，此時淺談沖刷。也就是說，由水位下降所減小的水深，其中有一部分因淺灘脊的降低而得到補償，所以水深的凈減小值小于水位的下降值。在水位與相對水深關系曲線中（P63）:（很重要）退水時，直線與X正向的交角 90度時，淺談沖刷；直線與X正向的交角 90度時，淺談淤積；等于 90度時，淺灘穩(wěn)定。漲水時恰好與退水時相反：直線與X正向的交角 90度時，淺談淤積；直線與X正向的交角 90度時，淺談沖刷；等于 90度時，淺灘穩(wěn)定。 畫圖：第四章：1. 枯水航道整治：整治主要對象：最低通航水位時，出淺礙航的河段。整治工程措施：采用丁、順壩束水整治。一、設計水位：

10、設計最低通航水位： 是航道標準水深的起算水位，是航道整治的依據(jù)。設計最高通航水位：是設計代表船型正常航行的最高水位，也是確定跨河建筑物凈高的起算水位。淺灘設計水位的確定方法: 比降插入法：（公式）1.水位相關法2.比降插入法3.瞬時水位法天然河流最高通航水位的確定方法：1.流量頻率法2. 歷時頻率法乘潮水位：指船舶在一定時間內(nèi)， 乘一定的較大潮位通過 航道淺段的水位。它是設計低水位 的概念。其作用：減少開挖量，底高程高些，工程量小些。計算方法：1、根據(jù)潮位資料繪制一年或多年的實測潮位過程線2 、確定乘潮所需的持續(xù)時間 T3 、去90%勺累計頻率對應的水位為乘潮水位。（很重要！!！）二、整治水位

11、：概念：整治水位是指整治工程對灘險的航行條件有顯著改善的水位。（很重要！）確定方法：1. 經(jīng)驗方法：在淺灘資料不足時采用2. 造床流量法：a按流量比降頻率乘積方法推求；b按輸沙能力公式推求問題：為什么按照造床流量法求出的整治水位偏高？（很重要！ ！）答：因為1、存在優(yōu)良河段的選取問題，計算時按照的是通航條件好的淺灘，而實際不同淺談的水位流量關系、輸沙能力有所不同，所確定的造床流量也有所區(qū)別；2、造床流量所確定的通航流量只有一級，這級流量所起的造床作用最大，相當于可以塑造高通航等級航 道對應的整治水位，導致求得的造床流量偏高；3、造床流量還與各級流量的歷史有關，所以此方法在有的河流上實用也有你不

12、適用的時候；4、當輸沙率最大時，丁壩需淹沒一定深度使壩下產(chǎn)生最強的螺旋流，從而能將泥沙導入壩田。整治水位的調整：在常規(guī)方法求得的整治水位基礎上，可進一步用整治流量進行水面線計算，調整各處壩壩頂高程于水面線齊平，增強束水歸槽的效果。三、整治線寬度：概念：整治線寬度是指整治水位時設計新河槽的河面寬度。（在實際施工時并不存在！）1 .67Lt丿注意：整治線寬度宜適宜，過寬，則束水效果差，沖刷能力弱；過窄，則產(chǎn)生局部沖刷，弓I 起下游河段的淤積，或流速過大使航行條件惡化計算方法：1.經(jīng)驗方法；2.理論計算方法：a水力學計算方法，b輸沙平衡方法；3. 流速控制方法（注意計算：P75上面）四、整治線布置原

13、則：（很重要！ ！）1. 整治線必須依托主導河岸：整治線的起點和終點應以穩(wěn)定深槽的主導河岸為依托。穩(wěn)定深槽：符合航行要求和歷年來變化不大的深槽，一般靠近凹岸。2. 整治線與水流方向夾角要小3. 整治線宜通過淺灘上最大流速區(qū)塘D0(2 )淹沒后造成環(huán)流，橫向導沙，調整分汊河道的分流比，淤高河灘，保護河岸或海4.全面考慮兩岸工農(nóng)業(yè)需要和防洪要求整治線平面尺寸的確定：彎曲半徑R: 般取R=(46)B2，切除凸角時取 R=(23)B2直線段長度L: 一般取L=(13)B 2五、整治線的控制工程:1、常采用平面控制整治線的整治建筑物：丁壩、順壩、鎖壩、洲頭分流壩、洲尾導流壩及護岸等。2、丁壩概念：是壩根

14、與河岸相連，壩頭伸至整治線，在平面上與岸線構成丁字形的橫向整治建筑物。(很重要！)作用：束窄河床、導水歸槽、調整流向、改變流速、沖刷淺灘、導引泥沙等。3、 丁壩的作用(注：是通過分析水流和泥沙運動而得)(很重要！ ！)1.按丁壩軸線與水流方向的交角分：a)上挑丁壩：加快流速；b)正挑丁壩：多用于河口區(qū);c)下挑丁壩：用于山區(qū)河流，減緩流速；(3 )控制分流挑出主流以防頂沖河岸和堤防等。4、丁壩的分類a <孚臚2. 按平面形狀分： 普通丁壩;3. 按對水流的影響程度分：4. 按透水性能分：透水丁壩、長丁壩(L > B/3)不透水丁壩堰流，水流漫過壩頂，形成跌水，在壩后產(chǎn)生橫軸螺 旋流

15、。上挑丁壩時：丁壩方向指向上游，上流指向河心,壩頭沖刷，壩底指向岸邊，淤積；下挑丁壩時：丁壩方向指向下游，壩頭指向岸邊, 壩底沖刷，底流指向河心；勾頭丁壩:<0.4L ； 丁順壩：D >0.4L1.非淹沒丁壩和水流現(xiàn)象：水流流向丁壩受丁壩壅阻，比降會逐漸減小，流速降低，接近丁壩時出現(xiàn)反 比降，迫使水流流向河心，水流收縮，繞過壩頭下泄； 在壩頭外主流與丁壩掩護區(qū)緩流摩擦梯度下，在丁壩上下游形成幾個回流區(qū)；在丁壩影響的流速增大區(qū)域，河 槽淺灘被沖刷深，泥沙下移。壩束水作用降低，壩下回流區(qū)逐步消散，丁壩相當于5、丁壩對河道水流和泥沙的影響：(很重要！ ！)2.淹沒丁壩的水流泥沙現(xiàn)象：水位

16、淹沒丁壩后，丁(1)未淹沒時束窄河槽，提高流速沖刷淺灘;6、丁壩布置基本原則：1. 用于抬高灘上水位、調整比降、減緩流速時，采用正挑丁壩；2. 用于來沙量小、流速大的河流，其調節(jié)流向、平順水流為主作用時，多采用下挑丁壩；3. 用于來沙量大、流速小的河流，要求加速沖刷航槽、淤積壩田時，可采用上挑丁壩；4. 用于丁壩群束水歸槽時，第一座丁壩應布置在水流擴散點和頂沖點上方；5. 兩岸建有丁壩時，若河流流速較大，丁壩宜采用交錯布置形式， 在流速較小的河流上可布 置對口丁壩形式。7、丁壩的間距：（1 ）丁壩間距的原則使下一條丁壩壅水范圍達到上一條丁壩的壩頭：避免壩頭較大的水面跌落，同時使 水流繞過壩頭后

17、形成的擴散水流流線能達到下一個丁壩的有效長度范圍內(nèi)；避免壩 根沖刷，丁壩作用的連續(xù)性。有足以控制整治線的點，各壩后回水區(qū)邊線的連線組成平順的整治線：不致因間距 過大，影響來水攻沙。防止壩田中產(chǎn)生較大的流速，影響壩田淤積（2）由回流區(qū)確定丁壩間距！!！（3）經(jīng)驗方法：我國常采用上一條丁壩在過水斷面的有效投影長 度L來確定。表2-1 丁壩間距所處位置凸岸凹岸順直段般丁壩（1.5 3.0）L（1.0 2.0）L（1.2 2.5）L護岸丁壩（0.8 2.0）L整治線方向與洪水方向夾角較大時，間距可適當縮小 錯（對）口順壩布內(nèi)側格壩間距可參照凸岸丁壩間距處理。財口8、順壩：1.定義：壩軸線沿水流方向或與

18、水流交角很小的建筑物。2作用：（1 ）調整急彎、歸順岸線、平順水流、改善流態(tài) J（2 ）堵塞倒套、尖潭（3 ）堵塞支汊、上口調整分流角，下口調整交匯角（4）束窄河床。（很重要！ ！）|3 順壩布置原則：(1) 順壩上身常靠近整治線，布置在凹岸或主導河岸一側(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。(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。(5) 壩頭延伸至下深潭，避免水流突然擴散形成口門淺段；壩根布置在主流轉向點上游。9、鎖壩：定義：鎖

19、壩是一種攔斷河流汊道的水工建筑物，又稱堵壩。作用：塞支強干，增加主汊的流量或抬高河段水位，以增強主汊的輸沙能力。10、 鎖壩壩頂高程： 取決于設計水位下通航汊道需要的流量。(很重要！)1. 鎖壩頂面高程的確定：(1) 設計流量時： 要求航槽范圍的平均流速大于不淤流速。總流量為Q,通航汊道的流量 Q,通航汊道設計流量 QQ 1< Qv Q:不建鎖壩；在通航汊道進行整治。Q h< Q< Q:需建鎖壩增加主汊流量，仍有 Q Q的流量從鎖壩溢流。Q h< Q< Q：需建鎖壩，壩頂高出設計水位，同時在通航汊道需進行整治才能滿足要求。(2) 整治流量時： 通航汊道內(nèi)流速滿足沖

20、刷要求。2. 鎖壩位置的確定： 被堵汊道的進口、中部、出口。3. 鎖壩數(shù)目的確定：汊道較長、比降、流速大時，為壩體安全可建幾道鎖壩也Z 鎖壩數(shù)目：n =也h0.8mZ設計水位時汊道落差 h一道鎖壩所擔負的落差，0.511、洲頭分流壩： 是一種建筑在汊道洲頭的分流建筑物。作用：保護江心洲，維護河勢的穩(wěn)定，調節(jié)通航汊道的流量，改善船舶通航條件。12、護岸作用：(1)控制河勢：穩(wěn)定水流動力軸線，不使河床邊界任意變化。(2) 抑制崩岸：防止水流淘刷和波浪沖蝕，防止泥沙坍落河中(3) 防止主流頂沖：尤其洪水頂沖處，配合丁壩，磯頭挑流保證堤防。13、潛壩作用：壅高上游水位、調整比降、增加航深促淤趕沙，減小

21、過水面積、消除不 良流態(tài)。布置原則(1) 根據(jù)水流動力軸線變化情況，預測崩岸的趨向，主動防護；(2 )全線規(guī)劃、重點保證、守點顧線、相互依托；(3) 護腳為先，先水下后水上，先護腳后護坡，形成整體守護。第五章：1河床演變特點和規(guī)律:（1）淺灘洪水淤積、枯水沖刷，一般在多沙年份淤積；（2）橫向變形、縱向蠕動，彎曲半徑減小。2、順直河段正常淺灘整治措施和設計：丁壩固定邊灘，加高上下邊灘高程，延長水流對淺灘的沖刷時間。如果邊灘已較高，可采用護面固灘。還可在上游凹岸建導流壩以引導水流對淺灘的沖刷，使其平面形態(tài)逐漸形成曲率不 大的彎曲或微彎河段。3、交錯淺灘特點： 橫向漫灘水流比較強烈，淺灘脊寬淺，沖淤

22、變化較大，航道極不穩(wěn)定， 航行條件不好。交錯淺灘整治目的： 消除漫向水流的不利影響，并固定、抬高下邊灘。交錯淺灘整措施：1.堵塞倒套：丁壩堵塞倒套，導流壩堵塞倒套 ；2.堵塞沱口的同時固定下邊灘；3.堵塞尖潭、利用沱口通航4、復式淺灘整治：1. 演變特點：（1）上淺灘洪淤枯沖、下淺灘洪沖枯淤；（2）復式淺灘的沖淤變化比較頻繁，常出現(xiàn)航道不穩(wěn)定、航深不足的礙航局面。2. 整治措施：（1）固定和提高邊灘高程 ；（2）下淺灘的整治線寬度可適當減小。（3）切割中間邊灘5、散亂淺灘整治：1. 主要特點：河床寬淺，沙體散亂，沒有明顯的邊灘和深槽，沙體位置隨水位變化 而頻繁變動，很不穩(wěn)定，航道彎曲，水深小且

23、航槽位置經(jīng)常擺動因而航行條件極差。|2.散亂淺灘整治：通過丁壩等整治建筑物， 將散亂的沙體聯(lián)結和促淤成邊灘，以固定河勢，導引水流集中沖刷航槽。6、分汊河段：1.汊道的演變總趨勢：一條叉道走向發(fā)展，另一條走向衰退，各叉道多處于興衰交替的 變化過程中。刪道進口保護酬絲鍥護河彎2. 穩(wěn)定汊道工程：（很重要！）（1）保護節(jié)點附近河床（2）穩(wěn)定汊道進口段邊界（3）控制江心洲的洲頭與洲尾（4）保護河彎3. 改善汊道工程（很重要！ ！）（2）汊道中部淺灘:（1）汊道進口處淺灘：筑壩挑 流或輔助疏浚。 采取單一河道中淺灘整治的方法; 增加通航汊道流量。（3）漢道出口處淺灘：常筑洲尾順壩調整水流交角。(1)保護

24、凹岸，防止彎道惡化洪狀7、彎道整治:1.彎道演變規(guī)律：凹岸崩退、凸岸淤長，彎頂縱向蠕動，發(fā)生撇彎切灘或裁彎取直。護岸的范圍： 從河岸不崩塌處開始， 經(jīng)過坍塌區(qū)到下一個不坍塌處為止，頂沖彎異區(qū)和常年貼流區(qū)重點保護。措施：平順護岸、筑丁壩護岸(2 )筑壩導流，調整岸線(3 )裁彎取直，新開航槽4. 裁彎取直規(guī)劃設計內(nèi)容：(很重要！ ！)(1)裁彎后縮短航道的里程；(2 )對礙航灘險裁除的數(shù)量和對不良航道改善的程度;(3 )裁彎對港口碼頭、取排水工程的影響，新建護岸的數(shù)量;(4) 對防洪、灌溉、圍墾、養(yǎng)殖等帶來的效益；(5) 新建沿線地質對新河開挖、新河發(fā)展和控制的影響;(6) 新河形成后對沿江工業(yè)發(fā)展的利弊，以及新河沿線所經(jīng)土地的利用;37。(7) 新河形成后，河道曲折系數(shù)、彎曲半徑、流速、比降的變化和帶來的影響; 一8)工程造價的高低。裁彎比太大，引河線路短,縮減航程多，J、V大，引河發(fā)展太快，引河不易控制，且引起上、下河勢發(fā)生劇烈變化。6.裁彎取直后的河床演變趨勢 ：裁彎后，新河發(fā)展，老河將逐漸淤死，上、下游河段也5.裁彎比：老河道軸線長度與引河軸線長度的比值，一般為 裁彎比太小，引河線路長，工程量大，效益不好；將發(fā)生變