长江上游红灯碛水道河床演变分析
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长江仪征水道河床演变及航道条件变化分析邹祝;陈飞;付中敏【摘要】三峡水库蓄水对坝下河道产生长距离的影响,对近坝河段影响尤为显著,而对大通以下河口段的影响尚未进行系统研究.通过对近年来仪征水道航道演变特点及主要影响因素的分析,重点探讨了水沙条件变化与航道条件的对应关系,表明三峡水库的蓄水影响范围已经到达下游河口段,揭示了来沙量逐步减少对航道条件影响的复杂性.指出在三峡水库蓄水的持续影响下,对河口段重点河段洲滩进行守护,维持良好的滩槽型态,对维持航道条件的稳定具有重要作用.【期刊名称】《人民长江》【年(卷),期】2012(043)009【总页数】4页(P77-80)【关键词】河流动力学;河床演变;航道条件;下游冲刷;仪征河道;三峡水库蓄水【作者】邹祝;陈飞;付中敏【作者单位】长江航道规划设计研究院,湖北武汉430011;长江航道规划设计研究院,湖北武汉430011;长江航道规划设计研究院,湖北武汉430011【正文语种】中文【中图分类】TV1471 研究背景三峡水库蓄水后,对坝下河段已经产生长距离的影响,尤其是距坝较近的荆江河段冲刷剧烈,航道条件变化显著[1-2]。
由于入海沙量的大幅减少,长江河口岸线也存在局部退蚀的现象[3-4],三峡水库蓄水对下游影响已经达到河口段。
大通-河口段多为分汊河段,水面宽阔,洲滩众多,河床可动性较强,且河床演变主要受径流来水来沙的作用[5]。
仪征水道处于长江下游镇扬河段的上段,距大通约220 km,下距吴淞口约295 km,为典型的分汊河段,其演变特点能够反映水沙条件变化对河口段的影响[6-10]。
世业洲汊道受进口相对稳定的节点控制,汊道分流格局基本保持稳定。
但20世纪70年代以来,世业洲左汊分流比持续增大,同时右汊进口及中上段航道条件经历了先好转后又趋于恶化的趋势。
这种变化特点与右汊分流比减小、水流动力条件减弱存在一定的矛盾,可见世业洲汊道航道条件并非完全取决于汊道分流比的大小,还应与洲滩冲淤及河势变化、上游来水来沙条件变化及上下游河势等其他因素的变化有关[11]。
健康长江长江中下游干流与荆江河道治理2007-6-19 来源:长江水利网长江中下游干流河道全长1 893千米,从宜昌到鄱阳湖口为中游,长955千米;湖口以下为下游,长938千米。
沿江两岸有众多支流汇入。
干流流经湖北、湖南、江西、安徽、江苏、上海等6省(直辖市)。
长江中下游干流河道,按照河势河型和控制节点,划分为33个河段,根据河段的重要性和治理的迫切性将33个河段分为三类。
第一类,现有重要堤防、城市、港口和重点工程,在国民经济建设中有重要作用,需要抓紧解决在防洪与航运方面存在问题的河段。
计有上荆江、下荆江、岳阳、武汉、九江、安庆、铜陵、芜裕、马鞍山、南京、镇扬、扬中、澄通、长江口等14个河段。
第二类,在防洪、航运或其他方面存在较突出,需要进行整治的河段。
计有陆溪口、簰洲湾、团风、戴家洲、龙坪、马垱、东流、太子矶、贵池、黑沙洲等10个河段。
第三类,河势基本稳定,存在问题不突出,或虽有某些问题但可暂缓进行整治的河段。
计有宜昌、宜都、嘉鱼、叶家洲、黄州、黄石、田家镇和大通等9个河段。
长江中下游干流河道在一定的水流泥沙条件与河床边界条件相互作用下,岸线常发生崩岸;岸线的崩退不同程度地改变了河道的平面形态,引起上下游河势的调整,给防洪安全和两岸经济发展带来严重影响。
新中国建立初期,长江中下游干流河道基本处于自然演变状态,主流摆动,河势变化十分剧烈,在1 893千米长的河道中,两岸崩岸线长达1500千米,严重威胁着两岸人民生命财产的安全,制约了沿江经济发展。
新中国成立以后,在中央及各级政府的领导下,积极开展了长江中下游河道的治理工作。
据不完全统计,到1998年大水以前,长江中下游护岸累计完成总抛石量约6687万米3,沉排约410万米2,修建丁坝685座。
累计护岸总长度约1189千米。
通过这些治理,初步形成了长江中下游干流河道护岸工程体系,对稳定河势、保障沿江地区的防洪安全发挥了重要作用。
1998年、1999年长江连续发生大洪水,在连续大洪水的作用下,工程破坏较为严重,中下游沿岸出现了不少险情。
长江上游龙门水道河床演变及碍航原因分析
闫涛;张明;普晓刚;王斐
【期刊名称】《水运工程》
【年(卷),期】2017(000)003
【摘要】龙门水道为长江上游重点碍航河段,兼具浅险滩和急流滩的特点.采取实测资料研究该河段近期水沙特性,以及岸线、深泓和典型断面等变化,分析龙门水道碍航原因.结果表明,龙门水道平面形态稳定,岸线和深槽位置变化很小,年际间冲淤交替.在上游水库蓄水等的影响下,来沙量减少,枯水河槽小幅冲刷.弯道段洪、枯河宽差距较大,汛期易在凸岸形成碍航浅滩;中、枯水流量下,大河村丁顺坝束水形成急流滩,弯顶右岸石梁头部的复杂流态与左岸漫滩斜流综合作用形成险滩.
【总页数】7页(P110-115,144)
【作者】闫涛;张明;普晓刚;王斐
【作者单位】交通运输部天津水运工程科学研究院,天津300456;交通运输部天津水运工程科学研究院,天津300456;交通运输部天津水运工程科学研究院,天津300456;交通运输部天津水运工程科学研究院,天津300456
【正文语种】中文
【中图分类】TV147;U6
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三峡常年库区万州关刀碛河段河床演变张艾文;张沁;曹婷【摘要】万州关刀碛河段宽窄相间,为三峡常年库区典型代表河段.依据大量实测资料,分析三峡水库蓄水后该河段河床演变情况研究发现:三峡常年库区河段并不是全河段淤积,呈现“点”或“段”分散淤积分布特征;泥沙淤积分布和淤积强度与河道形态存在着密切的关系,淤积平面分布主要在宽阔河段、弯道凸岸下首、深槽等部位;河道宽谷段淤积强度相对较大,窄深段淤积强度较小,甚至存在冲刷.%The reach of Wanzhou Guandaoqi is wide alternating with narrow,which is the typical representative reach of the Three Gorges regular reservoir area.Based on the bulk of measurements,this paper analyzes the evolution of river bed since the impoundment of the Three Gorges reservoir.The result shows that the Three Gorges regular reservoir area is not the whole river siltation,but presents "point" or" segment" decentralized distribution of siltation.Channel geometry shares a close relationship with sedimentation accumulation distribution and siltation intensity,and siltation plane is mainly distributed in wide reaches,bend convex bank below,deep trough and other parts.Siltation intensity in river gully section is relatively large,but it is smaller and even scoured in small narrow section.【期刊名称】《水运工程》【年(卷),期】2017(000)001【总页数】5页(P98-102)【关键词】常年库区;泥沙淤积;河道形态【作者】张艾文;张沁;曹婷【作者单位】重庆交通大学河海学院,重庆400074;重庆交通大学河海学院,重庆400074;重庆交通大学河海学院,重庆400074【正文语种】中文【中图分类】TV143;U612三峡成库后,库区河段泥沙淤积问题备受社会各界关注。
长江口不同河段近期河床演变特点及碍航特性分析*赵德招1,刘杰1,张俊勇1,2,程海峰1(1.上海河口海岸科学研究中心河口海岸交通行业重点实验室,上海201201;2.交通运输部长江口航道管理局,上海200003)摘要:根据现场调研和多年实测资料,分析和总结了近10a 长江口不同河段河床演变特点及其变化趋势,并结合航道发展规划目标,从航道水深、宽度、走向及稳定性等指标,分析了长江口不同河段的碍航特性。
结果表明,长江口多数河段尚未得到有效的人工控制,局部河段航槽稳定性较差,部分航段水深较浅,制约了航道资源的开发利用。
为合理开发利用和有效保护长江口航道资源,迫切需要根据近期河势变化特点和碍航特性,进一步明确航道治理基本原则与思路,提出科学合理的工程布置方案。
关键词:航道;河床演变;碍航特性;长江口中图分类号:TV 147文献标识码:A 文章编号:1005-8443(2010)06-0583-06*本文首发于2010年10月在天津滨海新区召开的“水道与港口工程国际学术研讨会”。
收稿日期:2010-06-30;修回日期:2010-07-29基金项目:国家重点基础研究发展计划项目(2010CB429002);国家自然科学基金项目(50979053)作者简介:赵德招(1982-),男,福建省漳州人,工程师,主要从事河口海岸泥沙研究。
Biography :ZHAO De -zhao (1982-),male ,engineer.长江口航道是长江黄金水道的咽喉,是关系国民经济发展和国防建设全局的水上运输通道,战略地位非常重要。
长江口深水航道治理三期工程已于2010年3月14日通过交通运输部组织的交工验收,长达92.2km 的南港北槽12.5m 深水航道全线贯通,正式进入试通航期。
随着长江口深水航道治理工程的实施和长江沿岸经济的发展,长江航运日趋繁忙,长江口12.5m 深水航道向上延伸的要求愈加迫切。
同时,沿岸港口吞吐量和船舶数量大幅增加,船舶大型化趋势明显,部分航段的通航压力变大,长江口丰富的航道资源也有待进一步开发利用和保护。
电站运行以来,在下游产生新的非恒定流,水位变化剧烈,水流条件复杂。
根据多年的测图资料,对比分析红灯碛在向家坝水电站运行后的地形冲淤变化、深泓线变化、滩险演变和典型断面地形变化,得出向家坝水电站的运行对红灯碛河床演变的影响,并提出了相应的整治措施,为红灯碛河道今后的整治提供了参考。
关键词:红灯碛 河床演变 冲淤变化 整治措施
1.河道概况
红灯碛滩位于上游航道里程955.7k m,属井口水道(953.0-962.0km),系以中洪水险、枯水上急下浅的险滩,滩段处在急弯河段顶点下游,平面呈”S”型的弯曲河势。
在上口有一长200m,宽50m的干堆窝纵卧江中,其下又有一系列散乱卵石堆。
中洪水期,主流直冲干堆窝孤石,激起大浪和泡漩,流态极为紊乱。
枯水期,干堆窝与红灯碛相对峙,水流急乱,纵比降2.6‰,最大流速4m/s,上下行船舶抱碛过紧易在碛边檫浅,过松则有触礁的危险。
在下游有青龙碛暗潜,将河床分为两槽。
左槽为枯水航道,但水深仅1.8m,航道尺度不够,严重碍航。
兰叙段航道建设工程建上下顺坝,叙泸段一期航道建设工程中,按照Ⅲ级航道2.7m×50m×560m的建设标准疏浚过渡段浅区,并对坝体进行修复,整治效果良好。
目前上下顺坝长度分别为158m、334m,坝顶高程分别为目前计算的滩段最低通航水位上1.21m、0.83m。
2.红灯碛水道冲淤变化分析
对比2012年12月与2017年1测图可看出,近年来红灯碛河段整体表现为有冲有淤。
主要淤积区位于河
道中间和右侧局部位置,里程954.5-
955.6km和954.8-955.5km处靠近红
灯碛一侧淤积明显,最大淤积厚度达
约5m;主要冲刷集中在河段左侧中
部和下部局部地区,其中里程954.5-
955.6km处靠近金堆子附近河道冲刷
明显,冲刷深度达3-10m,里程954-
954.2km处冲刷明显,最大冲刷深度
达12m,主要原因为受人为采砂施工
活动影响。
主航槽河段呈现轻微冲
淤,变化幅度不大,总体变化较小。
从上述河段河床冲淤变化可看
出,除局部位置外整体河段近年来河
床冲淤变化较小,向家坝蓄水以来无
明显累积性淤积,主航槽内年际间河
床地形较为稳定,河床冲淤变化主要
受上游来水来沙及人为施工活动等的
影响。
3.红灯碛水道深泓线变化分析
在上游向家坝等水电站建成前
后,红灯碛河段历年深泓线的平面
位置基本上保持稳定,深泓位置和
走向基本一致,两条深泓线相互交
织,摆动方向左右不定,与当年的来
水来沙条件有关,变化幅度不大。
但
是局部还是有明显变化,里程955.2-
955.6k m处深泓线向左岸发生了偏
移,最大偏移了80多米。
除了局部地
区,总体而言,近年来深泓纵断面的
水深也变化不大,总体变幅在0.5m
以内,这说明了枯水主河槽的稳定
性。
但局部地区仍有明显的变化,对
比深泓线的水深,可见在里程954.3-
954.5k m左右的深泓线水深升高了
大概5m左右,表明附近航槽有较大
的冲刷。
4.红灯碛段横断面地形变化分析
从2012年和2017年两年典型断
面对比来看,红灯碛滩河道断面在
工程前后局部有冲有淤,整体变化较
大。
位于里程955.4km附近的1#断面
冲淤变化较大,平距200m附近的右
岸局部淤积,淤积厚度在2m左右,平
距350-500m附近的河段和主航槽有
轻微冲刷,冲刷深度为1m左右。
平距
500-570m附近的河段局部淤积,淤
积厚度为2m左右。
平距600m附近的
左岸局部冲刷较大,最大冲刷深度达
到3m。
位于里程954.9km附近的2#
断面,该断面有冲有淤,平距240m附
近的航槽局部有轻微淤积,淤积厚度
在1m以下。
右岸地形有局部冲淤,冲
淤幅度在1m左右,总体变化不大,只
有在右岸边缘局部有较大的冲刷。
平
距350-550m左右的中间局部地形淤
98/ 珠江水运·2018·07
积较大,淤积厚度在2.5m左右。
平距550-620m左右的左岸局部地形冲刷较大,冲刷深度最大达5m左右。
总体来说,除了局部有较大冲淤外,主航槽河势几年来保持稳定。
5.红灯碛段滩槽变化分析
从2012年至2017年等深线平面位置年际变化可知,红灯碛边滩历年变化不大;左岸岸线总体向岸边金堆子迁移,迁移宽度在50米左右,左侧边滩面积明显减少。
红灯碛中部954.7-955k m附近的河段处生成了一个宽135m长260m左右的江心滩,红灯碛附近的右岸岸线整体向航槽偏移,里程955.4-955.7km附近岸线向航槽偏移了50多米,里程955-955.4km附近岸线向航槽偏移了80多米,右侧边滩面积增加明显。
红灯碛主航道历年变化不大,2012年主航槽2.7m等深线宽度只有110-275m左右。
到了2017年主航槽2.7m等深线宽度达到了125m-445m 左右,等深线变宽。
2012年主航槽3m等深线宽度只有90-265m左右。
到了2017年主航槽3m等深线宽度达到了110-440m左右,等深线变宽。
2012年主航槽3.5m等深线宽度只有50m-245m左右。
到了2017年主航槽3.5m等深线宽度达到了80m-435m 左右,航槽整体变宽。
里程954.5-955.4km金堆子附近河段受到人工挖沙等施工因素的影响,形成了一个长670m,宽37m左右的深槽。
6.整治方案和思路
6.1整治思路
该滩的主要碍航特性是浅。
右岸红灯碛与左岸金堆子、董坝对峙形成过渡段浅区,浅区100m航宽内最小水深仅1.0m。
整治思路为疏浚浅区,并在两岸建设航道整治建筑物,增加开挖区冲刷力度,满足Ⅱ级航道建设标准。
6.2整治方案
此滩主要碍航位置在过渡段浅
区,浅区长度为1400m。
设计航槽沿
深泓线布置,走向与目前航槽基本一
致,上行船舶沿董坝上行至金堆子碛
脑,过河至右岸红灯碛,沿右岸上行;
下行船舶枯、中水期循循河心偏右岸
绕蛟鱼嘴下行至干碓窝,入槽后偏左
岸金堆子下行。
洪水期循河心下行至
李家码头,偏右岸绕蛟鱼嘴,转循河心
至干碓窝,偏左岸下。
综合考虑航槽布置、浅区的位置
和范围以及滩段水流等因素的影响。
该滩主要通过疏浚措施对航槽内水深
不足的浅区部位进行切除;为保证挖
槽的稳定,加高原建顺坝,在左岸金
堆子新建顺坝1道,在右岸红灯碛碛
翅新建丁坝2道。
6.3工程设计
6.3.1平面布置
疏浚过渡段浅区:疏浚基线距航
槽左边缘线15.0m,基线为折线,长
1450m,下口考虑对上行船舶的影响。
基线距航槽线距离增大至22m。
加高已建顺坝:本次设计保持原
坝体平面位置,仅加高坝顶高程和加
固坝根结构。
新建顺坝:在金堆子新建顺坝1
座。
坝体总长307m,坝体顶宽3m,坝
头段10m放宽至5m。
新建丁坝:在红灯碛碛翅新建丁
坝2座。
上丁坝长190m,其中勾头段
长37m;下丁坝长109m,其中勾头段
长45m。
坝体顶宽均为3m,坝头段
10m放宽至5m。
6.3.2工程设计
疏浚工程区:疏浚底高为设计水
位下3.7m(以疏浚区下游末端设计水
位控制)。
施工超深0.5m,超宽4m,
边坡为1:3。
加高已建顺坝:原建顺坝坝体
结构均为抛石坝体+砼坝面,坝顶
原设计高程为设计水位上1.21m、
0.83m。
本次设计将坝顶高程抬高至
设计水位上2.5m。
迎水坡1:2,背水
坡1:3,坝头坡1:4。
新建顺坝:结构为为抛石坝体+砼
坝面。
坝顶高程为设计水位上2.5m。
迎水坡1:2,背水坡1:3,坝头坡1:4。
新建丁坝:结构为为抛石坝体+砼
坝面。
坝顶高程为设计水位上2.5m;
勾头段为平坡,坝头高程为设计水
位上2.5m,坝根高程为设计水位上
3m。
迎水坡1:2,背水坡1:3,坝头坡
1:4。
7.结语
长江上游宜宾至重庆航道等级正
在从Ⅲ级提升至Ⅱ级,红灯碛作为长
江上游重点卵石滩段,应重点研究该
滩段的演变、水流特性。
通过疏浚、炸
礁等航道整治工程措施来改善水流条
件、拓宽航槽、以满足Ⅱ级航道的要
求,为红灯碛河道今后的整治提供了
参考。
[1]毕方全,
究[J].重庆交通大学学报(自然科学版),2008,6
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[2]涂新民.长江兰叙段筲箕背浅滩航道整治河
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99
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