戴家洲河段航道治理工程计算分析文献综述

 2022-11-20 04:11
  1. 文献综述(或调研报告):
    1. 基本概况

戴家洲河段位于长江中游湖北省境内, 上起鄂城, 与沙洲水道相连, 下迄迥风矶, 与黄石水道相接, 全长约34 km , 是长江中游重点碍航水道。本文从数值模拟的角度, 对戴家洲河段航道整治涉及的一些问题进行计算分析, 在相关认识性计算的基础上提出该河段航道综合整治方案,为该河段航道整治方案的最终确立提供了依据。

    1. 研究现状

2.1、国外研究现状

国内外学者曾对有利河型问题进行了大量研究。Schumm 认为[1],若比降增大,河道向弯曲河流发展。假如某河段长度有发育趋势、而河段比降逐渐减小,那么该河段将会有弯曲发展的趋势;假如某河段以宽浅化发展,那么该河段将可能形成江中洲滩的分汊河流或类似于黄河的游荡型河流类型。

Jenks[2]曾从统计的观点,通过与弯曲型河流的对比,证明顺直型河流是不稳定的;同时顺直河流的河岸的抗冲性远比弯曲河流或分汊河流的为大,就是因为有较强的抗冲性,使得其为顺直形态。

二十世纪七十年代[7],治理哥伦比亚河口的主要思想,主要以考虑水流的切力,使单位水体作用于河床的切力处处相等。模型试验亦根据此原则修改整治工程的布置。这是对推移质为主的河口使用的原则。若对悬移质为主的河口,则需考虑单位水体的悬沙输沙能力相等。

从荷兰注入北海的莱茵河口[6],起初河道整治工程在相当长的时期里都是从局部地方的观点出发,缺乏全局考虑,因而总是达不到目的,后制定并执行了河道整治总计划,经过半个世纪的努力,成效显著.十九世纪六十年代开挖鹿特丹新水道,开始在长4.5km的水道范围内只疏浚宽50m,深3m的航槽,预想通过水流冲刷自然形成所期望的尺寸,并希望沉淤在河口的泥沙会被海上潮流带走,但未能达到预期效果.1881年之后,重新采取人工措施,一方面筑丁坝,一方面疏浚新水道与河口浅滩,整治工程与疏浚钢管相结合,才将新水道建设成功,顺利通航.二十世纪六十年代末,荷兰湾新港口的扩建,除建设南北堤等工程外,更需借助疏浚钢管维持较大水深.

法国的塞纳河口,美国的德拉瓦河口,加拿大的圣劳伦斯河口等所进行的治理,也多是采取河道整治与疏浚钢管相结合的方法.二十世纪六十年代初,国外在河口拦门沙航道疏浚已取得了较大成功,吸扬式,耙吸式和绞吸式等类型的挖泥船已广泛使用.

2.2、国内研究现状

从“七五'期至今,国内有关科研单位对长江中游宜昌~江口沙卵石组成河段在三峡蓄水运用后的演变趋势与航道治理措施进行了大量探索,取得了有理论和实际应用价值的成果。2001年和2002年开展的西部交通建设科研项目[3]“长江中上游重点清淤工程关键技术研究”和“长江中游典型浅滩演变规律与整治措施研究”分别以长江中游上荆江沙市河段、瓦口子~马家咀河段和周公堤~天星洲河段为代表,对较早受三峡影响的长江中游沙质河床段演变及治理措施展开系统研究,在上荆江沙质浅滩的航道治理关键技术上取得了重要突破,为上荆江浅滩河段的全面治理奠定了基础,但对下荆江蜿蜒性河段的浅滩治理研究较少。2004年长江航道规划设计研究院在进行长江中游宜昌一城陵矾河段浅滩演变及航道治理对策研究时,曾对监利河段三峡蓄水以来的航道变化进行了初步分析,并对演变趋势进行了预测,提出了初步治理对策

国内近期在长江航道治理中提倡以塑造良好洲滩格局为目的的治理理念,如近期实施的乌龟洲右缘治理工程中,即针对近期乌龟洲右缘中下段岸线的快速崩退引起了滩槽的不利变化,采取措施塑造乌龟洲右缘中下段的合理形态。

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