1、某河流整治方法探討某河流整治方法探討【摘要】本文根據河流的地形特征、水流特性、礙航特性，結合治理 經驗，歸納出河流的整治要點。【關鍵詞】河流；流態；灘險；淺灘；整治一、河流根本特征1.1 地形特征 河流的平面形態因受地形、地質構造的制約，外形極為復雜。在背斜構造或巖石抗沖性能 較強的地區常開展成峽谷河段。 在向斜構造或巖石抗沖性能較弱地區常開展成寬谷河段。 從 總體上看，河流沿程多為峽谷段和開闊段相間。峽谷河段谷身狹窄，槽窄水深，中、洪水水 位時河勢十分險惡， 并且有不少的急彎河谷， 枯水水位時河槽非常曲折。 寬谷河段谷身比擬 開闊，河床比擬寬淺，兩岸常有臺地，河中常有邊灘、江心洲。河流兩岸常

2、有巖嘴、石梁等 深入河中， 導致岸線極不規那么，河面突寬突窄。 在石嘴或亂石堆體深入河床的地方， 河面 聚然縮窄， 然后又突然放寬，形成卡口河段。 有些河流兩岸會有溪溝匯入， 在入口處容易形 成沖積扇。 河流縱向河底起伏不平， 坡度較陡，沿流程水深分布極不均勻， 深槽水深可達幾 米甚至幾十米，淺灘水深經常會缺乏河道標準水深而成為礙航淺灘。1.2 水流特征 河流匯流地面坡度較大，地表堅實，暴雨能很快匯入干流，引起河水猛漲，水位也隨之猛 升。但由于縱坡陡峻，洪水能很快宣泄。河流的流量與水位變幅都很大。河流灘槽相間，比降沿程分布很不均勻，由于有較多的河彎、石梁、石盤、凸嘴等，因此 存在很多較大的橫比

3、降。枯水期時，深槽流速很小，灘上流速較大，洪水期那么相反，深槽 流速顯著增大，灘上流速相應減小，沿程流速趨向均勻。1.3 礙航流態河流流態復雜，存在不少惡劣的流態，對船舶航行危害很大。主要有： 回流。回流是一種很常見的流態，屬于豎軸旋流。一般在河道平面形態突然束放的附近水 域都會產生。 弱小的回流對航行影響不大， 船舶可借勢上行而避開急流區。 但大的回流會嚴 重影響船舶航行平安，船舶誤入后會有觸角碰岸的危險。泡漩水。當流速很大的水流遇到水下障礙物的阻攔時，會形成強烈的底部上升水流。涌出 水面，四面奔騰，尤如開水沸騰，成為泡水。泡心的壓力與強度均大于四周，所以泡心處水 面向上隆起， 水流向四周成

4、輻射狀滾出， 形似泡花； 急亟下潛的水流和緩流之間的摩擦作用 形成下凹形漩流成為漩水。 漩水的中心旋轉速度大于邊緣的旋轉速度。 漩水隨著水流逐漸向 下游移動， 其旋轉速度、 旋轉面積和凹面逐漸減弱，直至消失。泡漩水是水流動能轉換成位 能出現的水流變化現象。 當船舶行經泡漩水區時， 由于受到了泡水擴散力作用而被推向另一 邊，偏離航線，造成歪船、扎駁、斷纜或覆傾漂浮，十分危險。滑梁水。水流漫過石梁、石盤、蹟壩或丁壩的頂部，流向水位較低的一側稱為滑梁水。梁 上水深常常缺乏設計要求水深，船舶航行不慎，容易被橫向水流推至梁上發生觸礁危險。掃彎水。水流在彎曲河段上運動時，由于受到離心力的作用，表層水體向凹

5、岸流動，導致 凹岸水面升高，凸岸水面降低。在水流壓力的作用下，形成貼岸而下的斜流，稱為掃彎水。 離心力與水流質量、 流速的平方成正比， 和彎曲半徑成反比， 彎曲半徑越小，水流能量越集 中于凹岸，凹岸水位越高，斜流就越大。在河道彎曲半徑較小，河面較窄時，掃彎水對下行 的船舶危害較大，船舶容易掃彎觸礁。剪刀水。當河道兩岸有相比照擬突出的物體時，會將水流挑引成兩股水流，逐漸向下游收 縮成一束，在平面上呈 V形,流速較大，并伴有較強的橫向流，稱為剪刀水。剪刀水的產 生是水流和地形相互作用的結果，首先，兩岸必須有相對突出的地物，如突咀、峽口、礁石 等，其次，水流流速要大，因此，兩岸地物突出越明顯，水流流

6、速越大，剪刀水越明顯。當 下行船舶駛至此處時， 可能會由于較強的橫向流而使船舶偏離航線， 造成觸礁的危險。 上行 船舶駛至此處時，可能會因動力缺乏而無法自航上灘。另外，還有橫流、跌水、激浪等不良 流態，對船舶的平安航行造成嚴重威脅。1.4 灘險特征 河流河床以石質河床居多，灘險也以石質灘險所占比重最大。河流石質灘險按照礙航原因 可主要分成 3 類：急流灘。由于坡度較大，流速過急，船舶上行時行至此局部河段，動力缺乏，不能自航上 灘。險灘。由于泡漩水、滑梁水、剪刀水等不良流態的存在而礙航，致使船舶航行十分危險。 淺灘。河面寬闊，水流分散，水深缺乏設計要求水深，船舶行至此局部河段容易擱淺。二、整治方

7、法2.1 整治原那么 河道整治應符合河床演變的規律和河流動力學的原理，統籌兼顧，科學規劃。根據不同的 灘險礙航性質，分清主次，針對性地選擇整治措施，優化方案。調整險灘段的河床形態，并 改善流速與流態。條件許可時， 可開辟緩流區，以避開危險區域。 整治順序一般是先險后淺 的原那么，險急灘對船舶航行平安威脅較大，是最容易發生海事的河段，應首先進行整治。 同時要全段規劃，防止引起上游河段灘險的惡化。2.2 急流灘整治 急流灘主要是由于河床的泄水斷面受到兩岸地形的影響，在該灘的成灘水位開始，泄水面 積的增加率不適應流量的增加率， 至最兇水位時到達頂峰， 然后逐漸減緩。 這種約束水流的 現象， 造成灘口

8、段的陡比降和急流， 阻礙航行。急流灘的礙航因素是急流和陡比降，應根據 該灘的不同類型，采取相應的整治措施。擴大泄水斷面法。對于側向收縮造成的卡口急流灘，可切寬灘口一岸或兩岸的突嘴，令泄 水面積在最兇水位、 成灘水位和消灘水位時， 均能適應其通過的流量， 通過改善灘口的水流 條件來調整局部陡比降、降低灘口急流。從水力學觀點分析，整治前，灘段水面寬度較小， 通過的水流除受泄水面積收縮外， 還受側向收縮的影響， 使泄水面積更加縮小， 形成急流和 陡比降。 當擴大泄水斷面后， 那么可增加匯水面積同時減小側向收縮的影響， 從而降低流速 和減緩比降。 比方紅水河四大險灘之一的大黃牛灘。 具有典型的峽谷河段

9、的特征， 枯水時河 面狹窄，最窄處僅 30m ，隨著水位增加，航寬沒有明顯變化，水流流速過急，局部最大流 速可達5.5m/s。采用擴大泄水斷面法，將航槽加寬到40m。流速得到有效減緩，局部最大流速降在 3m/s 以下，船舶能夠自航上灘。 對口灘改成錯口灘。在河岸的凸嘴處，其上、 下游分別由于壅水和回流等原因， 會出現一定范圍的緩流區。 船舶上行時， 可以利用這些緩 流區，而搭跳上灘。 因此，在急流灘整治過程中， 應考慮這種錯口灘對船舶上行的有利條件。 將具有改造條件的對口灘改造為錯口灘。改造前，需收集河道的船型、隊型、船速、航向和 河面寬度等資料，進行錯口長度的計算。要求計算出的數值是最小值，

10、以供設計參考。修建潛壩減緩比降和急流。修建橫跨河床的潛壩，用以束窄河床泄水面積，壅高壩上游水 位，從而減緩壩上游河段的比降和流速。水深也會有一定程度地改善。開辟緩流河道。在原河道以外另開辟一條排路航道，以避開急流區。 在石盤上開挖航槽。坡陡型的急流，河床中一般會有石盤、石梁而產生局部跌水和急流。因此在石盤、石梁上開辟航槽，可降低河底高程，并增大泄水面積，從而減緩比降和流速。 上疏下抬。用擴大泄水斷面或在石盤上開辟航槽等方法有可能造成灘頭水位下降過多，從 而導致上游灘險進一步惡化， 因此， 可在下游修建潛壩或丁壩， 或者將開挖的土石方填在下 游的深槽中，從而一定程度上壅高上游水位，減緩比降。2.

11、3 險灘整治泡漩水險灘整治 泡漩水是水流動能轉化成位能而出現的水流形態，泡漩水險灘的整治方法也是通過消除形 成水流動能轉化的各種因素。主要整治方法有 2 種：改變河床邊界。通過改變河床邊界而改善礙航的水流流態。具體措施有炸除突咀、歸順岸 線、清理河床中突變的地物等。比方某灘，炸除兩岸交錯的突咀，切除挑流的石盤后，泡漩 水得到明顯改善，到達通航標準。改變形成泡漩水的水流動力條件。在河道寬度較大時，可在凹岸布置丁壩或順壩以調整水 流方向，調節流速分布。例如某灘，在突咀的上游凹岸修建丁壩，將急流挑離突咀，泡漩水 得到明顯消減。或者在突咀上游修建潛壩，以擴散底流，減弱水流流速。滑梁水險灘整治整治滑梁水

12、險灘，主要方法是消滅或者躲避。 如果工程量不大，可炸除或炸低產生滑梁水的石盤、石梁，將石盤淹沒在最低水位以下。或者在石梁上修建導流壩，抬高石梁的高程，從而防止水流橫溢。 假設工程量較大，那么可選擇躲避滑梁水，另辟新道，使船舶避開滑梁水航行。假設兩岸 均有滑梁水， 船舶航行困難， 兩岸同時整治工程量太大， 可采用改變一岸石梁高程的方法錯 開，造成上下不等的新岸線。 當水位漫過較低的岸線時， 產生滑梁水， 對岸那么擋住了水流。 當水位繼續上升，水流漫過對岸，產生滑梁水，而較低的一岸已成漫灘水，對航行無害，因 此，船舶可沿著一岸交替航行。掃彎險灘整治 在急彎河段，彎頂凹岸一帶會產生強烈的掃彎水。產生

13、掃彎水的主要原因有河道彎曲半徑 缺乏、 水流流速過大和航寬不夠。 船舶上下行時沿著凸岸一側航行。 假設凸岸側的河道水深 缺乏，那么容易擱淺，假設沿著凹岸航行，那么容易發生掃尾、觸礁事故。整治掃彎險灘的 主要方法有：改善水流掃彎情況。炸除凹岸礙航的突咀和礁石，可擴大泄水斷面面積，減緩比降，降低 流速。并加大了河道彎曲半徑。能有效地減弱掃彎水。也可在凹岸處筑壩以調順水流。放棄彎槽，另辟新槽。當掃彎險灘整治彎道比擬困難而且有另辟新槽的條件時，可考慮放 棄彎槽，另辟新槽。 比方將靠近凸岸一側的水域拓寬加深，并切除突咀，使船舶能靠近凸岸 行駛。 假設是高水期船舶能避開凹岸航行的掃彎險灘， 可以用順壩封閉

14、彎道， 并在凸岸一側 開辟比擬順直的低水河道。2.4 淺灘整治 淺灘的水流分散，水深較淺，很容易造成船舶擱淺。對于淺灘的整治，主要采用順壩、丁 壩等整治建筑物來束窄河床， 同時輔以疏浚主河道， 增加河道水深。 疏浚開挖的土石方可以 填在深槽內，以抬高水位，增加河道水深。有時也可采用堵壩來封堵支汊，使水流集中。順 壩和丁壩的壩頭位置需按照整治線的寬度來確定。高度一般在設計低水位以上 0.41m。疏浚的深度根據水面曲線和設計要求水深來計算。三、結語 河流中各種復雜的礙航流態，根本上是由復雜的河床地形形態和水流動力條件而形成的。在河道整治工程前，應充分掌握其影響因素，綜合考慮，統籌兼顧。 河道整治工程因其所處的惡劣環境不可能做到一勞永逸。工程完工后，有可能會受到泥石 流