河海大学航道整治复习资料

1、航道整治期末复习绪论：问题：除了水位对航道的影响，水运还受哪些自然条件的影响？答：1受季节影响：冬季结冰，枯水季水位低；2、受水位影响；3、受气候影响：雨雪雾,2-1 矿愎河谦不弼河国横断商 話期id过戲段曲）分St段段白天与黑夜的差别。第一章：1. 河流横断面：山区河流常呈 V形；平原河流常 呈U形，不同河段又形成顺直过渡段、 分汊段、 游荡段、弯曲段。2. 河流阶地：由河流下切侵蚀和堆积作用交替进 行的,在河流两岸形成的台阶状地貌。3. 河流节点：由抗冲性较强的突岸形成，并对河 势变化起控制作用的河岸形态。问题：请解释在河流节点上游以及下游比较宽浅 段，为什么分布着一些洲、浅滩？答：上游节

2、点前，壅水落淤；下游节点后，河面放宽扩散，流速下降，携沙能力降低, 导致淤积，形成洲和浅滩。4. 河流水力特征： 水位；流量特征；比降特征；流态特征5. 河流泥沙特征：静态特征:几何特性、重力特性、级配特性；动态特征:沉降特性、运动特性、冲淤特性B= 2bcos Lsin b 2D6. 航道尺度：指在设计通航期内，航道能保证设计船型（船队）安全航行的最小尺度。 包括：在设计最低通航水位下的航道标准水深、航道标准宽度、航道最小弯曲半径等。1.航道标准水深：指在设计最低通航水位下航道范围内保证的最小水深。航道标准水深由设计船型的标准吃水和富裕水深两部分组成。2. 航道标准宽度：指在设计最低通航水位

3、下具有航道标准水深的宽度。3. 航道最小弯曲半径 R:指保证标准船队安全通过弯道的最小弯曲半径。问题：有些困难弯道因受河道地形限制，不能满足要求的最小弯曲半径，可采取什么措施？ 答：1、加宽河道；2、限制船舶航行规模。4. 航道断面系数：指最低通航水位时的航道过水断面与标准船舶（队）标准吃水时的船中浸水横断面的面积之比。_ A-（p 7. 航道水流条件：A .:1. 平原河流内的最大纵向表面流速在整治水位及其以下时不大于2.0m/s。2. 山区性河流航道内的最大纵向表面流速和局部比降，应满足标准船舶（队）自航上滩的要求。3. 船闸上下引航道进水工程的进口及排水工程出口处，航道横向流速不宜超过0

4、.3m/s,回流流速不宜超过0.4m/s。8. 通航保证率：指在规定的航道水深下,1年内能够通航的天数与全年天数之比，一般用百分比表示。通航保证率高则相应的通航最低水位低，航道工程量大。9. 船队运输的意义：1.运量大，阻力小；2.能充分发挥动力的效率，降低运输成本；3.既适宜运输大宗货物，也示意运输批量大、货种多的货物；4.同时驳船又可分散到各港点进行装卸，减少货物中转和倒载。（很重要！ ！）10. 拖带船队和顶推船队的优缺点：（很重要！）拖带船队：优点：1船舶间柔性连接，对航道条件要求较低；2.能适用于内河航道等级较低 的航道和风浪较小的沿海水域；缺点：1.行驶时阻力较大；2.运输价格较高

5、。顶推船队：优点：与拖带船队相比，1.船舶航行阻力小；推论螺旋桨水流不对驳船产生干扰 ， 可以提高推轮的推荐效率； 3.顶推船队推轮和驳船连成整体， 长度较小，操纵较为灵活；4. 驳船紧靠推轮，为发展无人驳创造了条件；缺点：1.驳船刚接性连接，要求航道有较大的弯曲半径， 且通视条件要好；2.在有 船闸的渠化河流上， 船闸尺度和船队尺度彼此要相互适应， 否则需要解队过闸， 运输效益受 到影响。11. 内河航标颜色规定： 内河航标左右岸颜色为：左岸为白色（黑色），右岸为红色；光色是左岸为绿光（白光），右岸为红光。12. 决定河流左、右岸的原则：按水流方向确定河流的上、下流，面向河流下游，左手一侧为

6、左岸，右手一侧为右岸。第三章：1. 浅滩定义：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。即:水深不足，碍航的地方。（很重要！ ！）2. 浅滩分类：（很重要）按浅滩所在地区分：弯道浅滩、分汊河道浅滩、支流河口浅滩、回水变动区段浅滩、湖泊水网区浅滩、潮汐河口浅滩。按其土质组成分：石质浅滩、卵石浅滩、砂卵石浅滩、砂质浅滩、泥沙浅滩。 按滩形特征分：正常浅滩、交错浅滩、复式浅滩、散乱浅滩。诊境 "夬漳 下泱嘴3.浅滩的形成原因：1.是由于河段输沙不平衡而产生的局部淤积； J.除此之外还J有其它的原因吗？答：2.人为因素：如挖沙；3.地质构

7、造导致。造成输沙不平衡的原因：流速的减小；环流的减弱或消失；洪枯水的流向不一致；局部地区来沙量的加大思考题：浅滩脊上的流速出现转变点的水位，作为临时冲淤水位的参考，有利于安排疏浚的施工日期，如何理解这句话？P56 （很重要！ ！）答；浅滩水流流速与深槽相比，高水时淤积，中水不变，低水冲刷，流速相对于深槽处变大 冲刷，转折点水位以下处于冲刷，有利于施工，提高施工效率。4. 环流：表面流速指向凹岸，流速增大，冲刷河岸；|底部流速指向凸岸5.浅滩演变的基本规律：,流速减小，淤积河岸；1. 浅滩的稳定性和活动性：稳定性是相对的有条件的，活动性是绝对的。|2.浅滩演变的年周期性：洪淤枯冲，浅滩形态也周期

8、性变化。3. 浅滩演变的多年周期性：即发生根本性质的变化。6. 浅滩演变的分析法：P62要能分析那些图！ ! ！（很重要）1. 浅滩的水深分析2. 浅滩形态的演变分析：a河段深泓线变；b平面变化；c纵断面变化；d横断面变化3. 浅滩演变的综合分析：水力、泥沙和河床形态的沿程变化、平面变化、过程变化。7. P62 图解分析：（很重要）在涨水过程中，水位于水深关系曲线与横轴的交角大于45度，说明浅谈水位 上升的数值大于水深增加的数值，此时浅谈淤积。也就是说，有水位上涨所增加的水深，其中有一部分因浅滩的淤积减小了，所以水深的净加值小于水位的上涨值。在退水过程中，水位于水深关系曲线与横轴的交角也大于

9、45度，说明浅谈水位下降的 数值大于水深 减小的数值，此时浅谈冲刷。也就是说，由水位下降所减小的水深，其中有一部分因浅滩脊的降低而得到补偿，所以水深的净减小值小于水位的下降值。在水位与相对水深关系曲线中（P63）:（很重要）退水时，直线与X正向的交角 90度时，浅谈冲刷；直线与X正向的交角 90度时，浅谈淤积；等于 90度时，浅滩稳定。涨水时恰好与退水时相反：直线与X正向的交角 90度时，浅谈淤积；直线与X正向的交角 90度时，浅谈冲刷；等于 90度时，浅滩稳定。 画图：第四章：1. 枯水航道整治：整治主要对象：最低通航水位时，出浅碍航的河段。整治工程措施：采用丁、顺坝束水整治。一、设计水位：

10、设计最低通航水位： 是航道标准水深的起算水位，是航道整治的依据。设计最高通航水位：是设计代表船型正常航行的最高水位，也是确定跨河建筑物净高的起算水位。浅滩设计水位的确定方法: 比降插入法：（公式）1.水位相关法2.比降插入法3.瞬时水位法天然河流最高通航水位的确定方法：1.流量频率法2. 历时频率法乘潮水位：指船舶在一定时间内， 乘一定的较大潮位通过 航道浅段的水位。它是设计低水位 的概念。其作用：减少开挖量，底高程高些，工程量小些。计算方法：1、根据潮位资料绘制一年或多年的实测潮位过程线2 、确定乘潮所需的持续时间 T3 、去90%勺累计频率对应的水位为乘潮水位。（很重要！!！）二、整治水位

11、：概念：整治水位是指整治工程对滩险的航行条件有显著改善的水位。（很重要！）确定方法：1. 经验方法：在浅滩资料不足时采用2. 造床流量法：a按流量比降频率乘积方法推求；b按输沙能力公式推求问题：为什么按照造床流量法求出的整治水位偏高？（很重要！ ！）答：因为1、存在优良河段的选取问题，计算时按照的是通航条件好的浅滩，而实际不同浅谈的水位流量关系、输沙能力有所不同，所确定的造床流量也有所区别；2、造床流量所确定的通航流量只有一级，这级流量所起的造床作用最大，相当于可以塑造高通航等级航 道对应的整治水位，导致求得的造床流量偏高；3、造床流量还与各级流量的历史有关，所以此方法在有的河流上实用也有你不

12、适用的时候；4、当输沙率最大时，丁坝需淹没一定深度使坝下产生最强的螺旋流，从而能将泥沙导入坝田。整治水位的调整：在常规方法求得的整治水位基础上，可进一步用整治流量进行水面线计算，调整各处坝坝顶高程于水面线齐平，增强束水归槽的效果。三、整治线宽度：概念：整治线宽度是指整治水位时设计新河槽的河面宽度。（在实际施工时并不存在！）1 .67Lt丿注意：整治线宽度宜适宜，过宽，则束水效果差，冲刷能力弱；过窄，则产生局部冲刷，弓I 起下游河段的淤积，或流速过大使航行条件恶化计算方法：1.经验方法；2.理论计算方法：a水力学计算方法，b输沙平衡方法；3. 流速控制方法（注意计算：P75上面）四、整治线布置原

13、则：（很重要！ ！）1. 整治线必须依托主导河岸：整治线的起点和终点应以稳定深槽的主导河岸为依托。稳定深槽：符合航行要求和历年来变化不大的深槽，一般靠近凹岸。2. 整治线与水流方向夹角要小3. 整治线宜通过浅滩上最大流速区塘D0(2 )淹没后造成环流，横向导沙，调整分汊河道的分流比，淤高河滩，保护河岸或海4.全面考虑两岸工农业需要和防洪要求整治线平面尺寸的确定：弯曲半径R: 般取R=(46)B2，切除凸角时取 R=(23)B2直线段长度L: 一般取L=(13)B 2五、整治线的控制工程:1、常采用平面控制整治线的整治建筑物：丁坝、顺坝、锁坝、洲头分流坝、洲尾导流坝及护岸等。2、丁坝概念：是坝根

14、与河岸相连，坝头伸至整治线，在平面上与岸线构成丁字形的横向整治建筑物。(很重要！)作用：束窄河床、导水归槽、调整流向、改变流速、冲刷浅滩、导引泥沙等。3、 丁坝的作用(注：是通过分析水流和泥沙运动而得)(很重要！ ！)1.按丁坝轴线与水流方向的交角分：a)上挑丁坝：加快流速；b)正挑丁坝：多用于河口区;c)下挑丁坝：用于山区河流，减缓流速；(3 )控制分流挑出主流以防顶冲河岸和堤防等。4、丁坝的分类a <孚胪2. 按平面形状分： 普通丁坝;3. 按对水流的影响程度分：4. 按透水性能分：透水丁坝、长丁坝(L > B/3)不透水丁坝堰流，水流漫过坝顶，形成跌水，在坝后产生横轴螺 旋流

15、。上挑丁坝时：丁坝方向指向上游，上流指向河心,坝头冲刷，坝底指向岸边，淤积；下挑丁坝时：丁坝方向指向下游，坝头指向岸边, 坝底冲刷，底流指向河心；勾头丁坝:<0.4L ； 丁顺坝：D >0.4L1.非淹没丁坝和水流现象：水流流向丁坝受丁坝壅阻，比降会逐渐减小，流速降低，接近丁坝时出现反 比降，迫使水流流向河心，水流收缩，绕过坝头下泄； 在坝头外主流与丁坝掩护区缓流摩擦梯度下，在丁坝上下游形成几个回流区；在丁坝影响的流速增大区域，河 槽浅滩被冲刷深，泥沙下移。坝束水作用降低，坝下回流区逐步消散，丁坝相当于5、丁坝对河道水流和泥沙的影响：(很重要！ ！)2.淹没丁坝的水流泥沙现象：水位

16、淹没丁坝后，丁(1)未淹没时束窄河槽，提高流速冲刷浅滩;6、丁坝布置基本原则：1. 用于抬高滩上水位、调整比降、减缓流速时，采用正挑丁坝；2. 用于来沙量小、流速大的河流，其调节流向、平顺水流为主作用时，多采用下挑丁坝；3. 用于来沙量大、流速小的河流，要求加速冲刷航槽、淤积坝田时，可采用上挑丁坝；4. 用于丁坝群束水归槽时，第一座丁坝应布置在水流扩散点和顶冲点上方；5. 两岸建有丁坝时，若河流流速较大，丁坝宜采用交错布置形式， 在流速较小的河流上可布 置对口丁坝形式。7、丁坝的间距：（1 ）丁坝间距的原则使下一条丁坝壅水范围达到上一条丁坝的坝头：避免坝头较大的水面跌落，同时使 水流绕过坝头后

17、形成的扩散水流流线能达到下一个丁坝的有效长度范围内；避免坝 根冲刷，丁坝作用的连续性。有足以控制整治线的点，各坝后回水区边线的连线组成平顺的整治线：不致因间距 过大，影响来水攻沙。防止坝田中产生较大的流速，影响坝田淤积（2）由回流区确定丁坝间距！!！（3）经验方法：我国常采用上一条丁坝在过水断面的有效投影长 度L来确定。表2-1 丁坝间距所处位置凸岸凹岸顺直段般丁坝（1.5 3.0）L（1.0 2.0）L（1.2 2.5）L护岸丁坝（0.8 2.0）L整治线方向与洪水方向夹角较大时，间距可适当缩小 错（对）口顺坝布内侧格坝间距可参照凸岸丁坝间距处理。財口8、顺坝：1.定义：坝轴线沿水流方向或与

18、水流交角很小的建筑物。2作用：（1 ）调整急弯、归顺岸线、平顺水流、改善流态 J（2 ）堵塞倒套、尖潭（3 ）堵塞支汊、上口调整分流角，下口调整交汇角（4）束窄河床。（很重要！ ！）|3 顺坝布置原则：(1) 顺坝上身常靠近整治线，布置在凹岸或主导河岸一侧(2) 顺坝走向与整治线大体一致，按需要做成直接或平缓曲线，坝头伸入或接近下深槽，并保持水流平顺。(3) 以拦截横流为主的洲头、洲尾顺坝宜沿洲脊线布置，与江心州地形平顺衔接。(4) 两岸不宜同时布置顺坝，否则，施工后整治线宽度不合适，无法改正。(5) 坝头延伸至下深潭，避免水流突然扩散形成口门浅段；坝根布置在主流转向点上游。9、锁坝：定义：锁

19、坝是一种拦断河流汊道的水工建筑物，又称堵坝。作用：塞支强干，增加主汊的流量或抬高河段水位，以增强主汊的输沙能力。10、 锁坝坝顶高程： 取决于设计水位下通航汊道需要的流量。(很重要！)1. 锁坝顶面高程的确定：(1) 设计流量时： 要求航槽范围的平均流速大于不淤流速。总流量为Q,通航汊道的流量 Q,通航汊道设计流量 QQ 1< Qv Q:不建锁坝；在通航汊道进行整治。Q h< Q< Q:需建锁坝增加主汊流量，仍有 Q Q的流量从锁坝溢流。Q h< Q< Q：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： 通航汊道内流速满足冲

20、刷要求。2. 锁坝位置的确定： 被堵汊道的进口、中部、出口。3. 锁坝数目的确定：汊道较长、比降、流速大时，为坝体安全可建几道锁坝也Z 锁坝数目：n =也h0.8mZ设计水位时汊道落差 h一道锁坝所担负的落差，0.511、洲头分流坝： 是一种建筑在汊道洲头的分流建筑物。作用：保护江心洲，维护河势的稳定，调节通航汊道的流量，改善船舶通航条件。12、护岸作用：(1)控制河势：稳定水流动力轴线，不使河床边界任意变化。(2) 抑制崩岸：防止水流淘刷和波浪冲蚀，防止泥沙坍落河中(3) 防止主流顶冲：尤其洪水顶冲处，配合丁坝，矶头挑流保证堤防。13、潜坝作用：壅高上游水位、调整比降、增加航深促淤赶沙，减小

21、过水面积、消除不 良流态。布置原则(1) 根据水流动力轴线变化情况，预测崩岸的趋向，主动防护；(2 )全线规划、重点保证、守点顾线、相互依托；(3) 护脚为先，先水下后水上，先护脚后护坡，形成整体守护。第五章：1河床演变特点和规律:（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。2、顺直河段正常浅滩整治措施和设计：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。还可在上游凹岸建导流坝以引导水流对浅滩的冲刷，使其平面形态逐渐形成曲率不 大的弯曲或微弯河段。3、交错浅滩特点： 横向漫滩水流比较强烈，浅滩脊宽浅，冲淤

22、变化较大，航道极不稳定， 航行条件不好。交错浅滩整治目的： 消除漫向水流的不利影响，并固定、抬高下边滩。交错浅滩整措施：1.堵塞倒套：丁坝堵塞倒套，导流坝堵塞倒套 ；2.堵塞沱口的同时固定下边滩；3.堵塞尖潭、利用沱口通航4、复式浅滩整治：1. 演变特点：（1）上浅滩洪淤枯冲、下浅滩洪冲枯淤；（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。2. 整治措施：（1）固定和提高边滩高程 ；（2）下浅滩的整治线宽度可适当减小。（3）切割中间边滩5、散乱浅滩整治：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

23、航槽位置经常摆动因而航行条件极差。|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。6、分汊河段：1.汊道的演变总趋势：一条叉道走向发展，另一条走向衰退，各叉道多处于兴衰交替的 变化过程中。删道进口保护酬丝锲护河弯2. 稳定汊道工程：（很重要！）（1）保护节点附近河床（2）稳定汊道进口段边界（3）控制江心洲的洲头与洲尾（4）保护河弯3. 改善汊道工程（很重要！ ！）（2）汊道中部浅滩:（1）汊道进口处浅滩：筑坝挑 流或辅助疏浚。 采取单一河道中浅滩整治的方法; 增加通航汊道流量。（3）汉道出口处浅滩：常筑洲尾顺坝调整水流交角。(1)保护

24、凹岸，防止弯道恶化洪狀7、弯道整治:1.弯道演变规律：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。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。措施：平顺护岸、筑丁坝护岸(2 )筑坝导流，调整岸线(3 )裁弯取直，新开航槽4. 裁弯取直规划设计内容：(很重要！ ！)(1)裁弯后缩短航道的里程；(2 )对碍航滩险裁除的数量和对不良航道改善的程度;(3 )裁弯对港口码头、取排水工程的影响，新建护岸的数量;(4) 对防洪、灌溉、围垦、养殖等带来的效益；(5) 新建沿线地质对新河开挖、新河发展和控制的影响;(6) 新河形成后对沿江工业发展的利弊，以及新河沿线所经土地的利用;37。(7) 新河形成后，河道曲折系数、弯曲半径、流速、比降的变化和带来的影响; 一8)工程造价的高低。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。6.裁弯取直后的河床演变趋势 ：裁弯后，新河发展，老河将逐渐淤死，上、下游河段也5.裁弯比：老河道轴线长度与引河轴线长度的比值，一般为 裁弯比太小，引河线路长，工程量大，效益不好；将发生变