沖積河流航道整治線寬度的研究

沖積河流航道整治線寬度的研究

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1、沖積河流航道整治線寬度的研究摘要:筆者從泥沙運(yùn)動(dòng)和河床的演變作為出發(fā)點(diǎn)對(duì)整治線的寬度及和其相關(guān)的兒個(gè)概念進(jìn)行了簡要的探討,提出了淺灘整治之前和之后平均的年輸沙總量一直保持相等的觀點(diǎn),同時(shí)在研究Z后又進(jìn)一步得到了新的觀點(diǎn),在研究的過程中也獲得了比較好的效果。本文主要分析了沖積河流航道整治線寬度,以供參考和借鑒。關(guān)鍵詞:沖擊河流;巷道整治;整治線寬度淺灘是沖擊河流當(dāng)中非常普遍的一種形式,它廣泛的分布在我國的各地區(qū),淺灘會(huì)給整個(gè)巷道的通航能力產(chǎn)生重大的影響,在實(shí)際的工作中采用束水攻沙的方法來建設(shè)丁壩是整治淺灘的一種非常有效

2、的方式,它能夠有效的提高航道的通航能力。航道整治線寬度是整治工程設(shè)計(jì)工作屮十分關(guān)鍵的一個(gè)參數(shù),它對(duì)整個(gè)整治段工程的施工質(zhì)量有著非常重人的影響,所以也受到了人們的高度重視。1航道整治線寬度的幾個(gè)概念問題1.1“輸沙平衡”問題淺灘在整治之后,河床的沖刷變形經(jīng)過了一定的調(diào)整之后達(dá)到了一個(gè)相對(duì)較為平衡的狀態(tài),最后的淺灘脊上都重新的回到了平衡,淺灘脊上的泥沙都進(jìn)入到了下深槽當(dāng)中,枯水河床的主要形式也產(chǎn)生了很明顯的轉(zhuǎn)變,從寬淺的形式,轉(zhuǎn)變成了窄深的形式,這樣一來也就很好的達(dá)到了航道面積的要求。如果站在多年平均概念的維度上來說,在

3、一個(gè)相對(duì)完整的水文過程中,淺灘段主要是耍保證水沙的總量和整治之前的水平完全相等。1.2上游來沙問題淺灘整治之后的兒個(gè)年際之間的洙水來砂量或者是整個(gè)過程會(huì)存在著較為明顯的差異,其和淺灘整治之前的年際間的演變是相同的,航道的水深在不同的時(shí)間,不同的路段產(chǎn)生非常明顯的變化,止是因?yàn)檫@一因索,才使得縮窄率完全相同時(shí)淺灘水深會(huì)岀現(xiàn)非常明顯的不用,同時(shí)變化的范圍也相對(duì)比較寬泛。1.3河床沖刷問題在淺灘經(jīng)過了整治處理Z后,沖入到下深槽的泥沙是不是要計(jì)入到整治前后的平衡性研究中是人們研究的一個(gè)熱點(diǎn)問題,不同的研究人員有不同的觀點(diǎn)。筆

4、者以為淺灘在整治以后,輸沙的能力有了非常顯著的改善,上游來沙量已經(jīng)出現(xiàn)了明顯的不足,所以這個(gè)時(shí)候就需要由河床的沖刷來對(duì)其予以補(bǔ)充,這種沖刷作用會(huì)隨著時(shí)間的推移而不斷的減少。沖刷在完全結(jié)束Z后,淺灘段在枯水時(shí)期的形態(tài)塑造也就基本完成。輸沙能能力和上游的來沙量要形成平衡的狀態(tài),河床在經(jīng)過適當(dāng)?shù)淖詣?dòng)調(diào)整之后也會(huì)重新展現(xiàn)出平衡的狀態(tài),沖刷作用不會(huì)持續(xù)存在,所以要想達(dá)到一個(gè)平衡的狀態(tài)是需要很長時(shí)間的,如果考量的因素正好在這-?過程屮,就應(yīng)該將其計(jì)入到?jīng)_到下深槽的沙量,如果不在這一過程中,就不需要對(duì)其計(jì)算。1.4年內(nèi)沖淤過程問題

5、淺灘整治之后輸沙量和排沙量又重新處在了平衡的狀態(tài),年均輸沙的總量和整治前處于相同的水平,但是年內(nèi)的沖淤變化過程出現(xiàn)了很大的轉(zhuǎn)變。整治建筑物是低水建筑物,洪水期的時(shí)候束水的能力也是比較有限的,淺灘自身的淤積規(guī)律和整治之前并沒有出現(xiàn)明顯的變化,從洪峰退水開始,水位的不斷下降會(huì)使得水流枯水槽的流速會(huì)冇所提升,這樣也就使得輸沙的能力有所提升。,這樣也就使得洪水期淤積的一些淤泥受到了比較明顯的沖刷作用。退水期如果水位降到了整治水位的時(shí)候,沖刷作用就不會(huì)再繼續(xù)增大。水位如果還處在下降的狀態(tài),輸沙的能力又會(huì)漸漸的下降,直到其到達(dá)了

6、設(shè)計(jì)水位,河床就不再需要沖刷,只要采取一些有效的措施保證輸沙量保持在一個(gè)平衡的狀態(tài),也就是說保證航道設(shè)計(jì)達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)深度就可以。2整治線寬度公式推導(dǎo)與驗(yàn)證基于淺灘“整治前后多年平均年內(nèi)輸沙總量相等”的概念,以=Gsl、EGs2分別表示為淺灘段整治前后的年平均輸沙總量,即有可見,問題已轉(zhuǎn)化為淺灘整治前后在整治水位時(shí)的斷面輸沙增量問題。有三個(gè)問題需討論:一是選用輸沙率公式,因目前輸沙率的理論不成熟,較難確定;二是AG是否等于0,如果僅考慮整治后多年平均情況,那么有AG=0,若考慮不同水沙年份的情況,則AGH0,即整治前后淺灘

7、年輸沙增量隨上游來沙條件有一定的變幅;三是如何考慮輸沙率沿河寬方向的分配,也是問題的難點(diǎn)之一,若依賴數(shù)學(xué)模擬手段解決,較為復(fù)朵繁瑣。3有關(guān)問題的討論3.1懸沙造床河道問題不難推斷,所建立的物理概念同樣適用與以懸沙造床為主的河道之中,其它研究者也有類似觀點(diǎn)。即同樣可以認(rèn)為淺灘河道“整治前后多年平均年內(nèi)輸沙總量相等”,也有“整治后淺灘沖刷始于洪末,終于設(shè)計(jì)水位”的概念。如選用挾沙力公式的一般形式,即3.2整治水位與整治線寬度的關(guān)系天然河流枯水邊灘一般都會(huì)受到上游來水和沙子的條件以及該地河床組成的實(shí)際情況的影響,整治水位應(yīng)

8、該和當(dāng)?shù)睾恿鞯目菟厼┍3謪f(xié)調(diào)的狀態(tài),同時(shí)也要保證其和來水來沙的條件保持協(xié)調(diào)的狀態(tài),所以整治水位會(huì)產(chǎn)生一定的變化,但是這種變化的幅度并不會(huì)非常大。結(jié)束語沖擊河流航道整治線的寬度會(huì)對(duì)整個(gè)航道的通航能力產(chǎn)生非常大的影響,所以我們?cè)趯?shí)際的工作中一定要加強(qiáng)對(duì)這一問題的研究,雖然現(xiàn)在的研究還處于初始的階段,很多理論也并不是十分的成熟,但是在我國,這方面的

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