黄河无名滩航道整治研究.docx

黄河无名滩航道整治研究摘要：通过对分析黄河河道情况下的河床演变、通航条件分析碍航成因。确定无名滩采取“切咀与填槽相结合措施扩大过水面积降低流速、比降调整河床纵坡削弱泡漩强度改善通航条件的整治原则”最终确定方案2的整治效果较好流速、比降减小泡漩、斜流减弱流态明显改善可作为无名滩的推荐整治方案。关键词：黄河；切咀；填槽1.河道概况和滩险分析：黄河宁夏中卫市段最严重的滩险无名滩处于“L”形峡谷河段河床形态十分复杂河谷呈“U”字型岸线凹凸不平河面狭窄。无名滩段距下游沙坡头水利枢纽2.5km沙坡头水利枢纽是以灌溉、发电为主的综合性水利枢纽工程正常蓄水位1240.5m死水位1236.5m总库容0.26亿m3水库运行一年后基本冲淤平衡为不完全日调节。电站装机容量116MW有4台单机设计灌溉面积87.7万亩。50年一遇洪峰流量为6550m3/s500年一遇洪峰流量7480m3/s1000年一遇洪峰流量7680m3/s。当汛期来沙量较大时水库水位降到1236.5m进行冲沙。无名滩位于沙坡头水利枢纽上游约2500m处处于弯道顶点附近主流顶冲右岸凸咀形成强劲扫弯水势水陡流急。流量Q=2000m3/s时滩口最大流速达4.75m/s比降达1.07‰；流量Q=3000m3/s时滩口最大流速达5.79m/s。综上所述：黄河宁夏中卫市南长滩至沙坡头段航运的开发建设不仅对改变黄河两岸交通落后面貌有利地区商品流通和居民出行促进当地经济和旅游业的发展具有积极而重要的作用；还可充分发挥内河水运自身优势完善综合运输体系推动当地水运事业的发展。由此可见黄河宁夏中卫市南长滩至沙坡头段航运工程建设对中卫市乃至宁夏回族自治区交通运输网的完善将起到重要作用具有深远的社会意义。2.模型设计与制作：由于试验河段河床多为基岩和礁石组成河床及河岸相对稳定因此按定床水流模型进行设计。试验河段处于峡谷内河面狭窄岸壁陡峭岸线凹凸不平水陡流急进口无名滩扫湾水势强劲流态恶劣水流条件十分复杂。模型设计采用几何比尺为=60=60的大比尺正态定床河工模型；其它比尺参数：=7.75=27885=1.98=7.75。经模型水面线、表面流速、流向、流态验证试验成果可知模型与原型相似性较好因此可以在此基础上进行整治方案的试验研究。3.航线拟定：无名滩上、下行过滩航线的合理选择事关行船难易及安全。拟定该滩的航线为：（1）上行：船舶上行时宜避开主流选择水流相对较平缓的缓水区以减小上行难度。该滩河面较窄岸线凹凸不平流速横向分布不均中洪水期上行航线应充分利用水流特性船舶自下游沿左岸缓流区上行至无名滩尾适当部位“搭跳”过滩再沿右岸缓水区继续上行。枯水期整个河段水流平缓船舶上行难度不大航线可沿着河道中心布置。（2）下行：船舶一般循主流下行整治后斜流和泡漩强度显著减弱通航条件明显改善船舶可沿河心主流下行而航经乌龙漩滩时则应避开泡漩影响。4.整治方案试验方案1：1）工程布置：该滩处于弯道顶点附近扫弯水强劲加上右岸石咀突出缩窄河宽水流湍急在流量Q=3000m3/s时滩口最大流速达5.79m/s局部比降达1.81‰左岸泡漩强烈流态紊乱。该滩拟在综合考虑其滩险成因碍航情况整治效果工程投资及施工条件等因素采用切咀弃渣抛填深槽措施进行整治。即将右岸凸咀适当切除（切除基线与深槽走向一致长度134m底高程1265.70m）并将切咀弃渣抛填至滩下深槽内（填槽高程1260m）。2）试验成果分析：模型实测了Q=1000m3/s、Q=2000m3/s及Q=3000m3/s三级流量的水位、比降、流速分布、流态及泡漩高度等试验成果见表-1。表-1方案1上水航线流速变化表（Q=2000m3/s）整治后滩段的河面增宽最大流速减小0.33m/s局部比降减小0.36‰（流量Q=2000m3/s）。同时从该处泡漩观测结果来看泡漩强度较天然情况下明显降低如当流量Q=2000m3/s时泡漩高度由工程前1.56m减小到0.87m；当流量Q=3000m3/s时泡漩高度由工程前2.38m减小到0.88m。总的说来整治后该滩的滩势有所减弱通航条件有一定程度的改善。方案2：1）工程布置：该方案仍采用采用切咀和弃渣填槽相结合措施工程布置基本同方案1仅将切咀基线往河心方向平移3m其底坡、边坡及底高程不变。另外深槽的抛填高度降低1m（抛填高程为1259m）。2）试验成果及分析：在方案1的基础上模型实测增加了Q=368m3/s（设计流量）四级流量的水位、比降、流速分布、流态及泡漩高度等。工程整治后无名滩段的流速比降较整治前均有所减小水面增宽当Q=200