航道工程学课件：第6章 整治工程及水力计算.ppt

1、第六章 整治工程及水力计算航道整治航道整治 第一节 过渡性浅滩整治 第二节 分汊型河段与支流河口浅滩整治 第三节 弯道浅滩整治 第四节 潮汐河口浅滩整治 第五节 山区河流滩险整治 第六节 特殊河段整治（回水变动区、桥区河段、枢纽进坝段） 第七节 整治工程水力计算 按浅滩的外形和碍航情况，常将冲积性河流上过渡浅滩分为： 正正常浅滩、交错浅滩、复式浅滩、散乱浅滩常浅滩、交错浅滩、复式浅滩、散乱浅滩四种类型。 一、正常浅滩的改善与治理一、正常浅滩的改善与治理 1多出现在曲率平缓的弯曲过渡段和河身较窄的顺直河段上。 2.一般情况下，这类浅滩不碍航，可以算是好的浅滩。 3. 微弯河段正常浅滩的整治 河床

2、演变： （1）浅滩洪水淤积、枯水冲刷，一般在多沙年份淤积； （2）横向变形、纵向蠕动，弯曲半径减小。 第一节第一节 过渡性浅滩整治过渡性浅滩整治 图6-1 弯曲河段上正常浅滩的整治1-护岸；2-导流坝；3-丁坝 整治：一、正常浅滩的改善与治理一、正常浅滩的改善与治理 顺直河段上正常浅滩的整治 4顺直河段浅滩整治 （1）特点：深槽的曲率小，上、下边滩的高程较低，水流分散，鞍槽水深普遍较小。 （2）整治措施丁坝固定边滩，加高上下边滩高程，延长水流对浅滩的冲刷时间。 如果边滩已较高，可采用护面固滩 1常出现在河宽较大、边滩比较发育的顺直河段上或曲率大、过渡段很短的弯曲河段上。 二、交错浅滩二、交错浅

3、滩 2.横向漫滩水流比较强烈，浅滩脊宽浅，冲淤变化较大，航道极不稳定，航行条件不好。也称坏滩，是整治的主要对象。 3. 整治措施整治措施 目的：消除漫向水流的不利影响，并固定、抬高下边滩。 常采用堵塞倒套的整治措施。 图3-2 交错浅滩上的水流 丁坝堵塞倒套 导流坝堵塞倒套 二、交错浅滩二、交错浅滩 3. 整治措施整治措施 目的：消除漫向水流的不利影响，并固定、抬高下边滩。 常采用堵塞倒套的整治措施。 导流坝留通道 堵塞沱口的同时固定下边滩 堵塞尖潭、利用沱口通航 1复式浅滩由两个或两个以上的浅滩所组成. 特点特点：两岸边滩和深槽相互交替分布，在上下浅滩之间有共同的边滩和浅滩。 2演变特点：

4、（1）上浅滩洪淤枯冲、下边滩洪冲枯淤； （2）复式浅滩的冲淤变化比较频繁，常出现航道不稳定、航深不足的碍航局面。 三、复式浅滩整治三、复式浅滩整治2. 复式浅滩整治图3-3 固定和提高边滩高程 图3-4 切割中间边滩 下浅滩的整治线宽度可适当减小。 1.主要特点 河床宽浅，沙体散乱，没有明显的边滩和深槽，沙体位置随水位变化而频繁变动，很不稳定，航道弯曲，水深小且航槽位置经常摆动因而航行条件极差。 四、散乱浅滩整治四、散乱浅滩整治 2. 散乱浅滩整治 通过丁坝等整治建筑物，将散乱的沙体联结和促淤成边滩，以固定河势，导引水流集中冲刷航槽。 图3-5 散乱浅滩的整治 一、汊道的特性和通航汊道的选择一

5、、汊道的特性和通航汊道的选择 1、汊道的一般特性、汊道的一般特性 （1）影响汊道演变的主要因素：分流比、分沙比 （2）汊道的演变规律近期发生冲刷或较稳定的汊道为发展的汊道 汊道的来沙量小于输沙能力的汊道为发展的汊道 汉道口门处，底沙进入较少的汉道为发展的汉道 汊道进口分流比大于分沙比的为发展的汊道 选择的通航汊道其水流应顺畅 第二节第二节 分汊型河段与支流河口航道整治分汊型河段与支流河口航道整治 2通航汊道的选择通航汊道的选择（一）汊道的稳定与改善工程（一）汊道的稳定与改善工程 、稳定汊道工程、稳定汊道工程 （1 1）保护节点附近河床）保护节点附近河床 （2 2）稳定汊道进口段边界）稳定汊道进

6、口段边界 （3 3）控制江心洲的洲头与洲尾）控制江心洲的洲头与洲尾 （4 4）保护河弯）保护河弯 、改善汊道工程、改善汊道工程（1）汊道进口处浅滩）汊道进口处浅滩（2）汊道中部浅滩）汊道中部浅滩（3）汉道出口处浅滩）汉道出口处浅滩 图6-7 汊道进口和中部出浅 图6-6 稳定汊道示意图 二、汊道的整治二、汊道的整治3.013.08.0腰口3.08.0胡家洲C(比例：1 50000)图2-2 陆溪口水道河势图沿河垸30.030.03.00.00.0：13.020.0蔡家墩29.90.027.8赤壁山13.020.010.08.03.020.0-5.0-20.08.01鸡湾军民界26.60.027

7、.2125.98.010.024.8A3红庙A20.010.0B10.0陆溪口、 、B C 分别表示直港进口、中港进口和新3. 本图中 A分别表示6个水文观测断面。洲历年横断面变化比较(见图13、14、15)的断面位置。(2001年3月)4. 本图中61茅草岭1. 本图根据长江航道规划设计研究院勘测处2001年3月1:10000地形图绘制；2. 本图采用1956年黄海高程系；说明：刘家墩6丘家垸黄思垸3.0C西江嘴2吴王庙牛头埠8.024.610.0BN13.010.0 13.010.024.320.0直20.0422.0新3.08.010.0513.0中28.4525.220.0老湾27.0

8、园13.020.08.0送奶洲乌沙洲-5.025.03.0港3.0洲22.0-5.06-5.00.013.010.08.08.00.028.527.64港3.029.3宝塔洲13.010.029.213.0洲29.6中29.729.629.813.020.0梁洲港叶家墩2. 本图采用1956年黄海高程系；1. 本图根据长江航道规划设计研究院勘测处2001年3月1:10000地形图绘制；3. 本图平面比尺为1:25000。25.020.0 W2 W765 W18.010.013.020.0蔡家墩25.9 W4 W5 W6H306724.8红庙说明：7169y11G3y5G2G1S2S18.010

9、.013.024.610.0牛头埠y6y7y8y9y10N吴王庙X3y21H44y15y14y13 X1X2G6G5y20H43H42H41H40H39H38H37H36H35H34H33H31H32G426.616.016.020.013.010.03.08.010.0 W3y2y1y4y12y3y25y24y23y22H45H4622.03.0陆溪口刘家墩直港新洲y1613.03.08.010.013.010.024.320.022.03.03.0中港26.60973113.0-5.00.013.010.08.028.51513宝塔洲-5.013.029.3 1利用丁坝、顺坝堵塞支汊利用丁

10、坝、顺坝堵塞支汊 （二）堵塞支汊（二）堵塞支汊 2利用锁坝堵塞支汊利用锁坝堵塞支汊图6-8 湘江芭蕉滩整治方案 （1）先修筑的1锁坝，大量泥沙进入航槽；（2）改建3丁坝，支汊逐渐淤塞。 3锁坝顶面高程的确定锁坝顶面高程的确定 （二）堵塞支汊（二）堵塞支汊 （1）设计流量时：要求航槽范围的平均流速大于不淤流速。）设计流量时：要求航槽范围的平均流速大于不淤流速。 设总流量为Q0，通航汊道的流量QH，通航汊道设计流量Q1 Q1QHQ0：自然流量满足通航要求，航道出浅是上游高水位来沙淤积所致，此时只需减少上游来沙，不建锁阻。 QHQ1Q0：需建锁坝，以增加主汊流量，此时仍有Q0Q1的流量从锁坝溢流，通

11、过水力计算锁坝高程。 QHQ0Q1：需建锁坝，坝顶高出设计水位，同时在通航汊道需进行整治才能满足要求。（2）整治流量时：通航汊道内）整治流量时：通航汊道内流速满足冲刷要求。流速满足冲刷要求。考虑：工程量、坝体稳定型、施工条件、对河道上下游冲淤演变的影响 4锁坝位置（锁坝位置（被堵汊道的进口、中部、出口）的确定）的确定 考虑：工程量、坝体稳定型、施工条件、对河道上下游冲淤演变的影响 4锁坝位置（锁坝位置（被堵汊道的进口、中部、出口）的确定）的确定 5锁坝数目的确定锁坝数目的确定 （三）弃劣图优、另辟新槽（三）弃劣图优、另辟新槽 3.013.08.0腰口3.08.0胡家洲C(比例：1 50000)

12、图2-2 陆溪口水道河势图沿河垸30.030.03.00.00.0：13.020.0蔡家墩29.90.027.8赤壁山13.020.010.08.03.020.0-5.0-20.08.01鸡湾军民界26.60.027.2125.98.010.024.8A3红庙A20.010.0B10.0陆溪口、 、B C 分别表示直港进口、中港进口和新3. 本图中 A分别表示6个水文观测断面。洲历年横断面变化比较(见图13、14、15)的断面位置。(2001年3月)4. 本图中61茅草岭1. 本图根据长江航道规划设计研究院勘测处2001年3月1:10000地形图绘制；2. 本图采用1956年黄海高程系；说明：

13、刘家墩6丘家垸黄思垸3.0C西江嘴2吴王庙牛头埠8.024.610.0BN13.010.0 13.010.024.320.0直20.0422.0新3.08.010.0513.0中28.4525.220.0老湾27.0园13.020.08.0送奶洲乌沙洲-5.025.03.0港3.0洲22.0-5.06-5.00.013.010.08.08.00.028.527.64港3.029.3宝塔洲13.010.029.213.0洲29.6中29.729.629.813.020.0梁洲港叶家墩 （一）支流河口浅滩的成因（一）支流河口浅滩的成因三、支流河口的整治三、支流河口的整治 洪水期干支流相互顶托，流速

14、减小、泥沙在河口段大量淤积，形成支流河口浅滩。（1）干支流的来水来沙条件）干支流的来水来沙条件 洪水期的影响洪水期的影响 最后一次洪水在干流，在支流内成滩；最后一次洪水在支流，枯水浅滩在干流内。 来水来沙量的影响来水来沙量的影响 支流J大、V大、来沙量大，干流V小，支流带来的泥沙沉积在干流，如干流在枯水退落期不能将淤积物全部冲走，则出现浅滩； 反之干流流量远大于支流，干流J大、V大、来沙量大，干流发生洪水时大量泥沙进入支流淤积，此时，即使最后一次洪水发生在支流，往往也难以将淤积的泥沙全部冲走，枯水期在支流内形成浅滩，在交汇点下游干流内也常有浅滩。 （2）干支流交汇角和交汇位置的影响）干支流交汇

15、角和交汇位置的影响 交汇角的影响 i.交汇角很小，交汇后过水断面突然增大，流速减小、环流减弱， 30-40时浅滩位于交汇口下游；ii.交汇角较大，70时浅滩位于交汇口上游干流。交汇位置的影响 如：右图三江交汇 如：支流从干流凸岸汇入时，环流的作用，泥沙在凸岸淤积，支流河口淤堵。 （二）河口滩的整治（二）河口滩的整治 2整治方法整治方法 对一个河口滩来说，它的成滩原因多种多样，所采取的整治措施也不是单一的，而应全面规划，综合治理。 （1）调整交汇角）调整交汇角 筑坝导流，调整支流汇入干流的方向，交汇角30为好 （2）改变支流入汇位置）改变支流入汇位置 1原则原则：减少泥沙淤积，增强冲刷能力。（二

16、）河口滩的整治（二）河口滩的整治 2整治方法整治方法 （1）调整交汇角）调整交汇角 （2）改变支流入汇位置）改变支流入汇位置 （3）束窄支流出口，增加航深。）束窄支流出口，增加航深。 问题：问题：1. 嘉陵江、长江交汇嘉陵江、长江交汇处会在那些部位产生处会在那些部位产生淤积？为什么？淤积？为什么？2. 河口段对通航条件河口段对通航条件会产生那些影响？如会产生那些影响？如何整治？何整治？长江、嘉陵江航道图长江、嘉陵江航道图一、弯道演变一、弯道演变 1演变规律演变规律 第三节第三节 弯道浅滩航道整治弯道浅滩航道整治 2弯曲河道对航运的影响弯曲河道对航运的影响 （1）弯曲半径太小或航宽不足 （2）在

17、弯道上游枯水期可能出浅碍航 （3）河弯的发展，使航程加长 凹岸崩退、凸岸淤长，弯顶纵向蠕动，发生撇弯切滩或裁弯取直。 （一）保护凹岸，防止弯道恶化（一）保护凹岸，防止弯道恶化二、碍航弯曲航道的整治措施二、碍航弯曲航道的整治措施 护岸的范围护岸的范围： 从河岸不崩塌处开始，经过坍塌区到下一个不坍塌处为止，顶冲弯异区和常年贴流区重点保护。 （）平顺护岸 （）筑丁坝护岸图6-9 弯道河段分区示意图 （二）筑坝导流，调整岸线（二）筑坝导流，调整岸线 二、碍航弯曲航道的整治措施二、碍航弯曲航道的整治措施 弯道过分宽阔时，不仅水流分散，枯水期航深不足，而且随着水位变化航槽左右摆动，对航运不利，特别是弯道出

18、口狭窄的情况下，洪水期弯道的壅水作用大，使弯道内流速减小，泥沙淤积，当水位下降时不能把淤积物全部带走，增加了枯水期碍航程度。可考虑在弯道一侧或两侧修筑丁坝，束水归槽，稳定航槽。 图6-10 广西某滩整治方案 （三）裁弯取直，新开航槽（三）裁弯取直，新开航槽 二、碍航弯曲航道的整治措施二、碍航弯曲航道的整治措施 当弯道演变很长的河环时，可在狭颈处开挖新河，裁弯取直。 裁弯后，可以缩减航道里程，裁除位于河环上的浅滩。 增加排洪能力，减小洪水威胁。 裁弯工程耗资巨大。 裁弯后上、下游河段会产生产的演变，对沿岸影响很大。 图6-11 长江下荆江裁弯 （三）裁弯取直，新开航槽（三）裁弯取直，新开航槽 1

19、、引河规划引河规划： 对不同的裁弯路线进行比选2、引河设计引河设计 引河设计的内容以下包括： （ 1）引河定线）引河定线：引河的平面形式、位置和长度。 平面形式平面形式 与上下游河势平顺衔接，通常采用单圆弧、复合圆弧及切线组成，一般R（35）B，B为平坦平滩水位时的河宽。 引河进口和出口的位置引河进口和出口的位置 要求：进出口位置应与上下游河势紧密结合，满足进口正面引水、侧面排沙，出口与下游航道平顺衔接。 裁弯工程常采用内裁、外裁两种方式。 引河进口和出口的位置引河进口和出口的位置 a、内裁 通过弯顶狭颈最窄处，线路短，工程量最小，且上下游与航道衔接平顺，较多采用。 进口进口：布置窄上游弯道顶

20、点的稍下方，交角应小于2030； 出口出口：布置在上游弯道顶点的上方 b、外裁、外裁 进口：布置窄上游弯道顶点的上方；出口：布置在上游弯道顶点的稍下方。 图6-12 1内裁；2外裁裁弯比裁弯比：老河道轴线长度与引河轴线长度的比值，一般为37。 裁弯比太小，引河线路长，工程量大，效益不好； 裁弯比太大裁弯比太大，引河线路短，缩减航程多，J、V大，引河发展太快， 引河不易控制，且引起上、下河势发生剧烈变化。 （1）引河定线）引河定线： 三、裁弯取直后的河床演变三、裁弯取直后的河床演变 裁弯后，新河发展，老河将逐渐淤死，上、下游河段也将发生变化裁弯后，新河发展，老河将逐渐淤死，上、下游河段也将发生变

21、化。 1、新河（引河）的发展、新河（引河）的发展 普遍冲刷阶段 新河放水后，普遍冲刷扩大，分流比，J，B、H、A，由两侧展宽凹岸单侧发展；普遍冲深形成凹岸深槽。 弯道形成阶段 新河继续冲刷，扩大，分流比，J，开始出现凹冲凸淤,演变速度降低。 正常演变阶段 老河牛轭湖。新河比降调整完，演变与一般弯道相拟，汛冲枯淤，凹崩凸淤基本平衡。 2、老河淤积过程、老河淤积过程 初期：保持原有河道的演变规律, 当老河分流量50，挟沙力进一步降低，老河的冲淤规律转化为单向淤积的过程： 上口位于新河凸岸，底沙落淤，出口受倒灌、回流、异重流影响而淤高，最后上下游口门断流后牛轭湖。 3、新老河床冲淤的相互关系及其分流

22、分沙规律、新老河床冲淤的相互关系及其分流分沙规律 裁弯后，受分流分沙比影响，引河冲刷新河，老河淤积衰亡， 影响因素：两者的A、n、J裁弯比、分流口门的位置、形式及分流口门底部与老河底的高差等。 初期：新河口门高于老河，且位于凹岸，进入新河的水流含沙量低，新河的分流比分沙比。 新河口门冲深，老河口门淤浅，老河口门位于新河弯道凹岸，含沙较多的水流（底沙）进入新河，新河的分沙比分流比。 三、裁弯取直后的河床演变三、裁弯取直后的河床演变 三、裁弯取直后的河床演变三、裁弯取直后的河床演变第六章 整治工程及水力计算航道整治航道整治 第一节 过渡性浅滩整治 第二节 分汊型河段与支流河口浅滩整治 第三节 弯道

23、浅滩整治 第四节 潮汐河口浅滩整治 第五节 山区河流滩险整治 第六节 特殊河段整治（回水变动区、桥区河段、枢纽进坝段） 第七节 整治工程水力计算1. 潮汐河口：受径流和潮汐入侵的影响。潮汐河口：受径流和潮汐入侵的影响。第四节第四节 潮汐河口浅滩整治潮汐河口浅滩整治 2潮汐河口分类和分段潮汐河口分类和分段 （1）按河口地貌形态分：a)三角洲、b)三角港。 （2）按河口动力因素沿程的变化将潮汐河口分为三段：河流进口段、河口段、口外海滨段。 图6-13 河口分段 1-河流进口段；2-河口段；3-口外海滨段 河口口门(河流动力因素消失之地)：多年平均中潮位水面纵坡降线与平均海平面交点所在位置；三角洲海

24、岸、导岸或沙坎的临海端的入口处。一、潮汐河口水流泥沙运动与河口浅滩一、潮汐河口水流泥沙运动与河口浅滩 1河口潮波运动河口潮波运动 河口水位和流速呈周期性变化，可看作为自由振动的潮波自外海向河口传播。 （1）传播运动性质 前进波、驻前进波、驻波波（2）潮波变形的影响因素）潮波变形的影响因素平面形态水深上游径流2. 盐水入侵盐水入侵 咸水界：含盐度2的咸水所及的河口区域。（2）盐淡水混合对河口区水流和泥沙 运动的影响 密度梯度使垂线流速分布发生变化 滞流点：滞流点：下泄流与上溯流河段间底部净流程为零的临界点，为底层泥沙易于淤积的区域。 3河口泥沙运动河口泥沙运动 泥沙来源泥沙来源：流域来沙、海沙

25、悬移质运动悬移质运动：在往复水流作用下，经常处于往复搬运、时沉时扬的过程中。 推移质运动：推移质运动：径流挟带的推移质运动至潮流界以下，受涨落潮流的作用，也出现往复运动。一般情况下，推移质泥沙都在咸水界范围内淤积，但在大洪水时也会推移至口门外。 图6-16 萨凡那河口滞流点位置与淤积关系 4河口汊道与河口浅滩河口汊道与河口浅滩 (1)河口汉道河口汉道 内河来的泥沙进入河口地区以后，受水流速度减缓、盐淡水交会以及潮波变形等影响，泥沙落淤，形成水下三角洲。 随着水下三角洲的淤积扩大，水深减小，波浪影响也相应减弱，随着水下三角洲的淤积扩大，水深减小，波浪影响也相应减弱，更有利于水下三角洲向外延伸。更

26、有利于水下三角洲向外延伸。 但为维持河流坡降，上游水位将随之抬高，当水位高出口外浅滩或两旁自然堤一定限度时，水流就会选择一个薄弱地带，冲破缺口，走一条阻力较小的通道，出现分汉。 分汊后新老汉道能否同时并存，一方面决定于分汉口的分水分沙分汊后新老汉道能否同时并存，一方面决定于分汉口的分水分沙条件，另一方面决定于口外海滨的动力和地貌条件，同时还决定于含条件，另一方面决定于口外海滨的动力和地貌条件，同时还决定于含沙量的大小。沙量的大小。 黄河口黄河口 黄河上游来沙每年约12亿t，其中约8亿t进入河口地区，平均含沙量达23.5kg/m3，河口淤积严重。据1964年至1973年统计，平均每年造陆50.7

27、km2，海岸线延伸1.4km以上，沙嘴延伸速度3km左右。在近代三角洲行水的87年中，改道达50次，其中较大的改道l1次，可见改道十分频繁。 (2)河口浅滩河口浅滩 二、河口整治二、河口整治 对沙坎而言，其整治原则及方法与内河基本一致，下面主要讨论对沙坎而言，其整治原则及方法与内河基本一致，下面主要讨论河口拦门沙的治理。河口拦门沙的治理。 1整治原则整治原则 (1)调整山潮水比值调整山潮水比值a.对对拦门沙拦门沙整治整治:宜采用减小山潮水比值减小山潮水比值，使淤积位置内移，滩顶降低。相应措施相应措施：可以另辟排洪道，引走洪水，也可以清除河口内河床阻水障碍物，减小潮波变形，增加进潮量。b.对口门

28、以内深远的对口门以内深远的沙坎沙坎整治整治: 宜采用增大山潮水比值增大山潮水比值，使淤积部位下移。相应措施相应措施：从浅滩下游口门附近束窄河宽或建挡潮闸，减少进潮量，也可设法从邻近河流引入水源，或建造水库调节枯水流量等，增加山水流量。 二、河口整治二、河口整治 1整治原则整治原则 (2)直接改变浅滩上水流条件直接改变浅滩上水流条件 采用全线束窄，集中水流，增加主槽内单宽流量，达到增加航深的目的。 相应措施相应措施：可以增加单宽涨潮或落潮流量，优先采用增加单宽落潮流量来冲刷河槽，促使泥沙向下游输移。 (3)防止泥沙的进人防止泥沙的进人 对于口外来沙为主的河口，应考虑减少进潮量。 (4)注意盐水入

29、侵的影响注意盐水入侵的影响 例例：如密西西比河有三个出口主汊，整治前都有拦门沙，自然水深只有3m，盐水楔上溯不远。河口采用双导口整治并辅以疏浚后，南水遭航深达到9m，西南水道航深12m，进潮量大幅度增加，盐水上溯到距西南水道口门以上217km的新奥尔良市附近，影响到城市给水，泥沙淤积部位也上移到盐水楔顶附近，在十几天内普遍淤积厚度达2m以上，因而需昼夜不停地疏浚，才能维持航运。 2整治规划整治规划 (1)航槽选择 选择水深较大、河床比较稳定、口外拦门沙较小且距口门近、口外水深也较大的汊道。 (3)河弯与河宽 规划要力求使河宽呈均匀扩展，河弯的弯曲半径逐渐增大。 为了确保排洪、维护航深，断面设计

30、最好采用低水和高水两种河宽的梯形河槽形态。 封堵支汊，调整“w”形的河槽形态，力求使涨潮流路一致，集中水流，创造单一河槽。 (2)整治线走向 应适应河性，保证通航，有利于排洪、排涝，利用已有建筑物与山体等控制工程。 应与流向、强风向一致-或者两者的合力方向一致。 为了维护航槽深度，在宽广的口外海滨确定导堤走向时，尽量与天然涨落潮的主流流路一致，线形不宜过直，采用顺直微弯河势，利用环流维护航深。 3整治工程布置整治工程布置(1)导堤布置导堤布置作用作用：导堤能约束涨落潮于堤内流动，使水流相对集中，维持一定的冲刷能力，有时还兼有防浪堤和防沙堤的功能。导堤的布置导堤的布置：双导堤、即单导堤，或一侧设

31、置导堤，另一侧设置丁坝。 图6-19 黄浦江口门附近河段工程布置 图6-20 辽河口导堤工程布置 导堤的长度：导堤的长度：应伸到深水线。导堤间的宽度：导堤间的宽度：一般根据航深要求加以确定，不能过窄、过宽。导堤高度：导堤高度：通常将堤顶选在中潮位附近，有时也可根据最大落潮流归槽时的水位来确定。导堤结构导堤结构：一般采用抛石，混凝土块体、沉箱或四角锥体等。(2)丁坝、顺坝布置丁坝、顺坝布置 丁坝常布置在距岸线不远的河段上，目的在于束窄河床，约束水流。丁坝坝根一般置于堤岸，顶高在中潮位附近，坝头伸到低水边线处，与低潮位相平。 顺坝一般布置在河口宽广的区域。 (1)导堤布置导堤布置 确定导堤方向、长

32、度和高程等一般都要通过模型试验才能最后确定。同时在实施过程中，还要不断地观测研究，以便及时调整修改原设计方案。 长江口整治工程影像资料长江口整治工程影像资料一、山区河流的主要特征一、山区河流的主要特征第五节第五节 山区河流滩险整治山区河流滩险整治 2河谷地形特征： 山区河流峡谷段和宽谷段相间出现，水深分布不均匀，沿程变化大。 岸线不规则，河面突宽突窄，常有石盘、石梁或群礁林立，形成卡口、汊浩、窄槽；多急弯河道。 3水文特征 （1）水位、流量特征水位、流量特征：水位暴涨暴落、流量变幅大。 （2）比降特征比降特征：纵坡、水面比降陡，且沿程不均匀，平均比降：0.3%1.3%。 （3）流速特征流速特征

33、：滩上流速一般大于2m/s3m/s。 （4）泥沙特征泥沙特征：悬沙常不饱和，卵石推移质普遍存在。1河床地质特征 （1）石质河床：河床变形主要是水流长期的下切或侧蚀；十分稳定，但受滑坡、山崩等外因引起的局部河段变形频繁。 （2）卵石河床：河床质由卵石和砂砾组成的较厚覆盖层。 （3）沙质河床：常出现在支流河口段. 4碍航流态碍航流态 （1）回流回流（又叫西流水，罗盘水，例流水）。 回流与主流的交界带，流速很小，机动船可利用此缓流上行。（）漩水漩水（漩涡、竖轴下漩水） 中心有明显凹限，每个漩水有逐渐形成加剧、消失的过程，平面位置产生移动。危害：航船卷入漩水，偏离航行，失去控制酿成海事及甚至沉船。 4

34、碍航流态碍航流态（）泡水泡水（圆柱状上涌水流） 泡水是一种从河底向上的上升水流。较强的泡水，在水流中形成局部隆起和向四周翻滚的流态，泡水越高，强度越大。大型船舷一般希望泡水高度小于0.40.55m。驾驶中必须迎泡、压泡，不宜随泡漂移。产生原因（1）漩水伴生泡水； （2）河底起伏危害：使航船偏离航向或倾覆。（）横流（斜流）（）横流（斜流） 与航线交角较大的水流均可视为横流。凸嘴、交错浅滩倒套吸流常产生横流。 4碍航流态碍航流态）扫弯水扫弯水：主流指向并紧贴凹岸而形成的流态，与航向始终保持很大的交角属横流。）滑梁水滑梁水 航道附近水下纵向石梁上的横溢流水（属横流）。 危害：航船易被横向溢流水吸引侧

35、移，滑出航道而出海事。 4碍航流态碍航流态（）剪刀水（）剪刀水 被两岸相对突出物挑引的两股水流，逐渐向下游收缩成一束，以剪刀状。常在卡口急流滩出现，船舶因急流失去控制碍航。 4碍航流态碍航流态缓流段陡坡急流段急流乱水段（）跌水（门槛水）（）跌水（门槛水） 纵比降很大的水流，叫跌水。船舶上行困难而碍航。（）激浪（）激浪 流速大的水流冲击障碍物、礁石，或河床凹凸不平的复杂河床地形引起的波浪。航引阻力大，使船抖动或倾斜可能导致沉船。 4碍航流态碍航流态5滩险特征滩险特征斗笠子枯水急流滩5滩险特征滩险特征（4）山区河流常见的石质滩分类）山区河流常见的石质滩分类 （1） 扩大泄水面积的确定方法扩大泄水面

36、积的确定方法 设计原则设计原则满足最凶水位以下各级水位需扩大的泄水面积。尽量减少水位以上的开挖工程（以下的滩情消除，以上的滩情不存）。尽量设计为水上炸礁，降低造价。应满足边坡稳定要求，乱石、卵石1:3，基岩3:1开挖岸过船则横坡1:6，以免溢流时产生横流。图3-36 中洪水急流滩开挖断面设计示意图二、基岩滩险整治二、基岩滩险整治（一）基岩急流滩整（一）基岩急流滩整 1、扩大泄水断面法：、扩大泄水断面法： 此法是整治急流滩的基本方法。 确定开挖岸确定开挖岸（1） 扩大泄水面积的确定方法扩大泄水面积的确定方法 图3-36 中洪水急流滩开挖断面设计示意图图3-37 枯水急流滩开挖断面设计示意图中洪水

37、急流滩开挖断面设计中洪水急流滩开挖断面设计 以最凶水位作为整治线高程B点 。枯水急流滩开挖断面设计枯水急流滩开挖断面设计 “U”型河谷洪水急流滩开挖断面设计型河谷洪水急流滩开挖断面设计 这类滩没有消滩水位， 水愈涨则滩愈凶。当涨水达到一定水位后， 航槽内水流流态非常恶劣，必须停航， 这种现象叫作“扎水”。 （2）开挖整治治线设计）开挖整治治线设计 开挖整治线的布置原则开挖整治线的布置原则： 应结合被整治河岸上下游河势进行布置,并用较平顺的开挖曲线连接,使滩口最小泄水断面获得最大的有效宽度与泄水面积。 使开挖后的滩段水流能平顺通过，并有改善，达到便利航行。 以加大泄水为主时，开挖整治线应布置在主

38、流所偏靠的岸边。 以开辟缓流航槽为主时，则开挖整治线应布置在缓流所偏靠的岸边，这样才能消除或改善对航行不利水流，以保证航行安全。 在对口滩改为错口滩时，则布置上口凸咀的开挖线应多切其凸咀的下游部分，而下口凸咀开挖线应多切其凸咀上游部分， 这样才能构成有利航行的错口。 对于枯水急流滩，应按枯水位的河势和流向来布置开挖整治线。 对于中洪水急流滩，应按最凶水位的河势和流向来布置开挖整治线。 开挖整治线：上边坡面和下边坡面的交线。 方向：枯水急滩，与枯水流向一致。 线型：与整治岸岸线协调 纵坡：应均匀（2）开挖整治治线设计）开挖整治治线设计（2）改造滩口形态法：）改造滩口形态法：二、基岩滩险整治二、基

39、岩滩险整治 1基岩急流滩整基岩急流滩整图6-38 错口滩航船上滩方法示意图 图6-39 改对口滩为错口滩示意图（2）改造滩口形态法：）改造滩口形态法：二、基岩滩险整治二、基岩滩险整治 1基岩急流滩整基岩急流滩整图6-40 改多口滩为错口滩示意图 图6-41 加长错口长度示意图（2）改造滩口形态法：）改造滩口形态法：图6-42 错开长度示意图二、基岩滩险整治二、基岩滩险整治 1基岩急流滩整基岩急流滩整 （）开辟缓流航道法（）开辟缓流航道法 由于河床形态等原因，一岸流速急，另一岸流速缓慢。此法工程量少，效果好。 图6-43 川江某急流滩切除突嘴整治线1基岩急流滩整基岩急流滩整（）修建潜坝减缓滩上比

40、降、流速（）修建潜坝减缓滩上比降、流速二、基岩滩险整治二、基岩滩险整治 1基岩急流滩整基岩急流滩整（5）在石盘上开挖航槽）在石盘上开挖航槽图6-45 黑蛮滩石盘挖槽示意图（6）“上疏下抬上疏下抬”整治方法整治方法图6-46 金陵大滩整治示意图二、基岩滩险整治二、基岩滩险整治 1基岩急流滩整基岩急流滩整2基岩险滩整治基岩险滩整治 险滩并存险、急、浅各碍航因素，以险为主。 整治方法：（1）礁石险滩）礁石险滩：炸礁清槽，同时辅以整治建筑物改善水流条件。图6-47 用顺坝固定航槽示意图2基岩险滩整治基岩险滩整治（1）礁石险滩）礁石险滩（2）扫弯险滩）扫弯险滩：凸岸水浅易“擦浅”，凹岸易碰岸易“扫尾”。

41、 整治方法：a) 炸除凹岸碍航的凸嘴和礁石，或筑坝调整水流； b) 拓宽凸岸航深，切除突嘴，使船舶沿凸岸航行、避开扫弯水。 图6-48 滑梁险滩及航行示意图 1-有滑梁水期间航线；2-无滑梁水期间航线（3）滑梁险滩）滑梁险滩：因滑梁水而碍航的局部河段。 整治方法：“躲避”、“消灭”。三、卵石滩险整治三、卵石滩险整治1峡口浅滩整治 筑坝束窄河床，增强中水期冲刷能力；峡口下游浅滩卵石淤积物粒径较大，筑坝时辅以疏浚。 卵石浅滩的基本成因及冲淤规律与沙质浅滩基本一致。 卵石滩险可分为：峡口浅滩、长直浅滩、溪口滩。2长直浅滩整治 筑坝束窄河床，卵石大时辅以疏浚。三、卵石滩险整治三、卵石滩险整治3溪沟滩整

42、治及溪沟治理：（1）成因）成因： 溪沟暴发山洪，大量砂卵石冲往干流，受干流顶托，出口断面突然扩大，大量砂卵石堆积在溪口附近，侵占干流河槽形成溪口滩。（2）溪沟滩的碍航情况）溪沟滩的碍航情况溪口大量堆积，航槽弯窄水浅；溪口堆积，过水断面面积减小，流急碍航。溪沟急流直冲河中，横流严重碍航。（3）整治措施）整治措施 拦截块石于向内，不让冲入江中（溪沟内筑拦石坝）。 导引卵石入深沱，保障航道畅通（开挖排石沟或溪口筑导流坝）。 避开溪口淤积区，为辟新航槽。 疏浚航槽，维护通航。图3-50 石谷坊群图3-51原木拦沙坝 图3-52浆砌石拦沙坝如三峡水库按175m145m155m水库调度方案运行，通常在10

43、月初开始蓄水，在10月下旬，水库蓄水到正常水位175m，回水变动区在重庆珞磺（重庆上游30km）附近；夏季为了防洪，水库腾空，库水位降至145m，此时回水变动区末端在长寿附近，对于三峡水库回水变动区在珞磺与长寿之间；长寿三斗坪（三峡大坝坝址）河段为常年库区。 四、特殊河段整治四、特殊河段整治（一）水库变动回水区航道治理（一）水库变动回水区航道治理 1.回水变动区的航道问题回水变动区的航道问题 （1）水位消落期出浅碍航：）水位消落期出浅碍航：在水库变动回水区和常年库区的末端，常会因泥沙累积性淤积而使河床抬高，乃至航槽易位，从而恶化某些原有浅滩，形成一些新的碍航浅滩。 （2）有的河段出现流急水浅，

44、即）有的河段出现流急水浅，即“吊坎水吊坎水”碍航碍航在天然河道中，由于局部地形影响，在短距离内水流形成较大落差，产生急流碍航，航运部门称为“吊坎水”。 汉江篓子滩是一个胃状开阔河段，全长7.2km，断面形态宽窄相间，高水期进口断面河宽1500m，中段水面宽最大可达2500m，而尾端卡口处水面宽仅500m。进口断面突然放扩，水流挟沙能力骤减，下口急剧收缩，又易产生壅水，便于泥沙落淤，该滩段位于变动回水区的下段，每年壅水历时较长，又利于泥沙的淤积，使该滩成为丹江库区淤积强度最大河段之一。 19681985年间该滩段平均淤高约15m，最大达22.5m。前坡段在约700m的河段内，形成落差达15m的急

45、流陡坡，即形成“吊坎水”影响航行。 汉江丹江库尾篓子滩“吊坎水”碍航 （一）水库变动回水区航道治理（一）水库变动回水区航道治理 1.回水变动区的航道问题回水变动区的航道问题 （1）水位消落期出浅碍航）水位消落期出浅碍航 （2）有的河段出现流急水浅，即）有的河段出现流急水浅，即“吊坎水吊坎水”碍航碍航（3）有的河段出现）有的河段出现 “走沙水走沙水”与与“拦门沙拦门沙”碍航碍航 有些宽阔河段，建库后在汛期与蓄水期泥沙大量淤积，而在水库消落期，当水位下降至某一高度时，流量集中，流速加大，淤积泥沙大量起动输移，沙浪翻滚，船舶航行十分困难，严重时造成断航，称为“走沙水”。根据有关三峡工程泥沙模型试验成

46、果，在三峡工程变动回水区的九龙坡河段与金沙碛河段，水库运行一定时期后，均会出现“走沙水”现象。 有些支流的河口段，在水库消落期，上游河段冲刷下来的泥沙，受干流较高有些支流的河口段，在水库消落期，上游河段冲刷下来的泥沙，受干流较高水位的顶托，在河口附近淤成大的沙包，影响船舶进出支流河段的航行，称为水位的顶托，在河口附近淤成大的沙包，影响船舶进出支流河段的航行，称为“拦门沙拦门沙”，金沙碛正位于嘉陵江的河口段，受长江水流的顶托，常会产生，金沙碛正位于嘉陵江的河口段，受长江水流的顶托，常会产生“拦门沙拦门沙”。在其他水利枢纽的变动回水区，亦可能出现上述碍航情况。在其他水利枢纽的变动回水区，亦可能出现

47、上述碍航情况。 金沙碛正位于嘉陵金沙碛正位于嘉陵江的河口段，受长江的河口段，受长江水流的顶托，常江水流的顶托，常会产生会产生“拦门沙拦门沙”（二）坝区、坝下游航道整治（二）坝区、坝下游航道整治 1. 坝区 (1)引航道及其口门区出现泥沙淤积，需要采取必要的防淤、减淤和清淤措施； (2)引航道口门区不能与原有主航道正常衔接，需要通过开挖或整治开辟一条口门外的连接段； (3)在引航道口门区和口门外连接段，水流流速、流态满足不了正常通航的标准或要求，有的连接段还有泥沙淤积； (4)有的枢纽因为规划设计考虑欠周到，枢纽建成后由于清水下泄，坝下游河床冲刷，水位降低，造成枯水季下引航道、下闸槛水深不足。2

48、.坝下游 有些有调节能力的高坝大库建成后，坝下游河道出现长距离的冲淤变化，有的因河泓摆动，有的因江面展宽，有的因河床组成不均一，以及其他因素的影响，有可能使原有的部分浅滩得不到到应有的改善，有的甚至不如以前，或者更浅，或者成为陡坡急流段。（三）桥渡河段航道治理（三）桥渡河段航道治理 1桥渡河段航道整理的目标（1）通航孔航道尺度满足要求；（2）通航孔及附近水域有适宜的流速、流向和流态。2 耒水公路大桥桥区河段航道整治耒水公路大桥桥区河段航道整治 耒水珠矶滩河段从整体上属于分汊河道，但桥区附近的枯水航槽弯曲，航道内水流具有弯道水流的特征，弯顶靠近河岸，耒宜高速公路耒水公路大桥桥轴线刚好处在弯顶处。

49、由于弯道环流的作用，桥轴线法线方向与水流方向交角达20 o，桥梁建成后，不但航宽不足，而且桥下斜流明显影响了船舶的安全正常航行。 整治工程措施： 1）江心洲头部修建鱼骨坝，抬高了洲头，使分流区上移；同时切除左汊江心洲滩脊，使中洪水期航槽中的水流方向与桥轴线法线夹角显著减小。 2）辅以左槽疏浚挖槽实质上是撇弯切滩，使汊道内枯水航槽中的水流方向更加顺直。 3）通过修建鱼骨坝，稳定了洲滩河势，确保整治效果。实测资料表明，整治工程实施后，整治效果明显。珠 矶 滩建耒 水建建珠 矶 滩路京珠 桥说明 1、本图绘制水位78.281m（黄海高程） 2、挖槽进口设计河底高程75.18m，出口74.67m耒水大

50、 图3-55 耒水公路大桥桥区河段航道整治方案示意图 （四）湖区航道整治（四）湖区航道整治 1湖区航道分类湖区航道分类 （1）湖泊航道：跨越湖泊或湖泊边缘的航道 （2）河湖两相航道：洪水为湖、枯水为河地区的航道 （3）滨湖航道：以往为湖泊、现已部分修堤围垸地区的航道 2.湖区航道的特点及整治措施湖区航道的特点及整治措施 （1）河湖两相航道、滨湖航道具有流向不一和流向顺逆不定的区别。有可能利用汛后退水期形成的流向稳定、流速稍大的水流，采取筑坝与疏浚相结合的整治措施进行浅滩整治，一般采取以中枯水水流流向为主，以利于退水期冲刷航槽。 （2）湖区航道浅滩水面比降小、流速较低、淤沙较细的特点，湖泊航道浅