第五章整治工程設(shè)計(jì)

第五章整治工程設(shè)計(jì)主要講解內(nèi)容

第一節(jié)過渡段淺灘整治

第二節(jié)分汊型淺灘整治

第三節(jié)彎曲型河段淺灘整治

第四節(jié)潮汐河口段淺灘整治

第五節(jié)水利樞紐河段航道整治

第六節(jié)山區(qū)河流灘險(xiǎn)河段整治

淺灘第一節(jié)過渡段淺灘整治非礙航淺灘穩(wěn)定與改善措施礙航淺灘整治措施1、正常淺灘2、交錯(cuò)淺灘3、復(fù)式淺灘4、散亂淺灘第一節(jié)過渡段淺灘整治1、正常淺灘的整治正常淺灘的特點(diǎn)上下深槽不交錯(cuò)，水流相對(duì)集中、平順

多出現(xiàn)在：微彎河段、河身較窄的順直河段淺灘淺灘丁壩護(hù)岸導(dǎo)流壩

微彎河段正常淺灘的整治

穩(wěn)定與改善措施特點(diǎn)

淺灘洪水淤積、枯水沖刷，淺灘平面位置穩(wěn)定；凹岸沖刷后退、彎頂下移，曲率增大。

也稱好灘，一般不礙航。

1、正常淺灘的整治淺灘特點(diǎn)

淺灘洪水淤積、枯水沖刷，淺灘平面位置不穩(wěn)定

順直河段正常淺灘整治上游凹岸建導(dǎo)流壩整治措施丁壩固定和加高上下邊灘高程1、正常淺灘的整治導(dǎo)流壩丁壩丁壩微彎河段正常淺灘

淺灘平面位置穩(wěn)定枯季不礙航穩(wěn)定和改善措施順直河段正常淺灘

淺灘平面位置不穩(wěn)定枯季礙航整治措施1、正常淺灘的整治淺灘淺灘1、正常淺灘2、交錯(cuò)淺灘3、復(fù)式淺灘4、散亂淺灘第一節(jié)過渡段淺灘整治淺灘2、交錯(cuò)淺灘的整治特點(diǎn)也稱壞灘，是整治的主要對(duì)象

橫向扇形水流航深不足航行事故上下深槽相互交錯(cuò)下深槽倒套存在目的：消除橫向扇形水流的不利影響

整治措施措施：堵塞倒套，并固定、抬高下邊灘。

2、交錯(cuò)淺灘的整治丁壩堵塞倒套

固定抬高下邊灘導(dǎo)流壩堵塞倒套1、正常淺灘2、交錯(cuò)淺灘3、復(fù)式淺灘4、散亂淺灘第一節(jié)過渡段淺灘整治過渡段淺灘類型第一節(jié)過渡段淺灘整治a)正常淺灘c)復(fù)式淺灘b)交錯(cuò)淺灘d)散亂淺灘正常淺灘的改善與治理正常淺灘的特點(diǎn)多出現(xiàn)在：曲率平緩的彎曲過渡段、河身較窄的順直河段。上下深槽不交錯(cuò)，水流集中、平順。第一節(jié)過渡段淺灘整治

微彎河段正常淺灘的整治

彎曲河段上正常淺灘的整治1-護(hù)岸；2-導(dǎo)流壩；3-丁壩整治河床演變特點(diǎn)

（1）淺灘洪水淤積、枯水沖刷，一般在多沙年份淤積；（2）凹岸沖刷后退、彎頂下移，曲率半徑增大。

也稱好灘，一般不礙航。

第一節(jié)過渡段淺灘整治

（1）特點(diǎn)：

深槽的曲率小，上、下邊灘的高程較低，水流分散，鞍槽水深普遍較小。

順直河段正常淺灘整治如果邊灘已較高，可采用護(hù)面固灘。（2）整治措施丁壩固定邊灘，加高上下邊灘高程，延長水流對(duì)淺灘的沖刷時(shí)間。順直河段上正常淺灘的整治1-導(dǎo)流壩；2-丁壩第一節(jié)過渡段淺灘整治

常出現(xiàn)在

河寬較大、邊灘比較發(fā)育的順直河段上或曲率大、過渡段很短的彎曲河段上。

交錯(cuò)淺灘

特點(diǎn)：

橫向漫灘水流比較強(qiáng)烈，淺灘脊寬淺，沖淤變化較大，航道極不穩(wěn)定，航行條件不好。交錯(cuò)淺灘上的水流

也稱壞灘，是整治的主要對(duì)象。

第一節(jié)過渡段淺灘整治（1）目的：消除橫向漫灘水流的不利影響交錯(cuò)淺灘上的水流丁壩堵塞倒套導(dǎo)流壩堵塞倒套

整治措施（2）措施：堵塞倒套，并固定、抬高下邊灘。

第一節(jié)過渡段淺灘整治堵塞沱口的同時(shí)固定下邊灘堵塞尖潭、利用沱口通航

交錯(cuò)淺灘整治措施第一節(jié)過渡段淺灘整治

1．復(fù)式淺灘由兩個(gè)或兩個(gè)以上的淺灘所組成

特點(diǎn)：兩岸邊灘和深槽相互交替分布，在上下淺灘之間有共同的邊灘和深槽。復(fù)式淺灘整治2．演變特點(diǎn)：（1）上淺灘洪淤枯沖、下淺灘洪沖枯淤；（2）復(fù)式淺灘的沖淤變化比較頻繁，常出現(xiàn)航道不穩(wěn)定、航深不足的礙航局面。

3．整治措施：固定加高上、下邊灘，并堵塞倒套。第一節(jié)過渡段淺灘整治固定和抬高邊灘高程切割中間邊灘下淺灘的整治線寬度可適當(dāng)減小。復(fù)式淺灘整治第一節(jié)過渡段淺灘整治

1.主要特點(diǎn)

河床寬淺，沙體散亂，沒有明顯的邊灘和深槽，沙體位置隨水位變化而頻繁變動(dòng)，很不穩(wěn)定，航道彎曲，水深小且航槽位置經(jīng)常擺動(dòng)因而航行條件極差。

散亂淺灘整治

2.散亂淺灘整治

通過丁壩等整治建筑物，將散亂的沙體聯(lián)結(jié)和促淤成邊灘，以固定河勢，導(dǎo)引水流集中沖刷航槽。

第一節(jié)過渡段淺灘整治根據(jù)上下游河段的河勢，規(guī)劃出一條正常彎曲形的整治線，再通過丁壩將散亂的沙體聯(lián)結(jié)、促淤成邊灘以固定河勢，導(dǎo)引水流集中沖刷航槽。第二節(jié)分汊型河段航道整治汊道的特性和通航汊道的選擇

汊道特性

水沙分股輸移；趨向萎縮時(shí)，嚴(yán)重淤積，趨向發(fā)展時(shí)，嚴(yán)重沖刷；平面形態(tài)上呈寬窄相間的蓮藕狀，窄段（節(jié)點(diǎn)或控制河段）內(nèi)航道單一，水深良好，寬段（汊道）水流分散，航道水深不足。通航汊道的選擇

為保證航道穩(wěn)定和暢通，須將航道選擇在發(fā)展的汊道上。首先選主汊，即分流比大的，然后應(yīng)著重考慮：

a發(fā)生沖刷且較穩(wěn)定的汊道為發(fā)展的汊道；

b來沙量小于輸沙能力的汊道；

c汊道口門處底沙進(jìn)入較少的汊道；

d汊道進(jìn)口分流比大于分沙比的汊道。第二節(jié)分汊型河段航道整治汊道的穩(wěn)定與改善工程

穩(wěn)定汊道工程

（1）保護(hù)節(jié)點(diǎn)附近河床（2）穩(wěn)定汊道進(jìn)口段邊界（3）控制江心洲的洲頭與洲尾（4）保護(hù)河彎

穩(wěn)定汊道示意圖汊道的整治第二節(jié)分汊型河段航道整治改善汊道工程（1）汊道進(jìn)口處淺灘:筑壩挑流或輔助疏浚。（2）汊道中部淺灘：

①采取單一河道中淺灘整治的方法；②增加通航汊道流量。（3）漢道出口處淺灘：常筑洲尾順壩調(diào)整水流交角。汊道進(jìn)口和中部出淺第二節(jié)分汊型河段航道整治

利用丁壩、順壩堵塞支汊堵塞支汊

湘江芭蕉灘整治方案（1）先修筑的1＃鎖壩，大量泥沙進(jìn)入航槽；（2）改建3＃丁壩，支汊逐漸淤塞。第二節(jié)分汊型河段航道整治考慮：工程量、壩體穩(wěn)定型、施工條件、對(duì)河道上下游沖淤演變的影響

鎖壩數(shù)目的確定

鎖壩位置的確定位置：被堵汊道的進(jìn)口、中部、出口。

利用鎖壩堵塞支汊第二節(jié)分汊型河段航道整治彎道演變1．演變規(guī)律

2．彎曲河道對(duì)航運(yùn)的影響

（1）彎曲半徑太小或航寬不足

（2）在彎道上游枯水期可能出淺礙航

（3）河彎的發(fā)展，使航程加長

凹岸崩退、凸岸淤長，彎頂縱向蠕動(dòng)，發(fā)生撇彎切灘或裁彎取直。第三節(jié)彎曲型河段淺灘整治1、保護(hù)凹岸，防止彎道惡化

圖6-9彎道河段分區(qū)示意圖護(hù)岸的范圍：從河岸不崩塌處開始，經(jīng)過坍塌區(qū)到下一個(gè)不坍塌處為止，頂沖變異區(qū)和常年貼流區(qū)重點(diǎn)保護(hù)。措施：平順護(hù)岸、筑丁壩護(hù)岸礙航彎曲航道的整治措施第三節(jié)彎曲型河段淺灘整治2、筑壩導(dǎo)流，調(diào)整岸線

彎道過分寬闊時(shí)，特別是彎道出口狹窄的情況下，洪水期彎道的壅水作用大，使彎道內(nèi)流速減小，泥沙淤積，當(dāng)水位下降時(shí)不能把淤積物全部帶走，增加了枯水期礙航程度?？煽紤]在彎道一側(cè)或兩側(cè)修筑丁壩，束水歸槽，穩(wěn)定航槽。廣西某灘整治方案第三節(jié)彎曲型河段淺灘整治3、裁彎取直，新開航槽

河環(huán)可在狹頸處開挖新河，裁彎取直。裁彎后，可以縮減航道里程，裁除位于河環(huán)上的淺灘，增加排洪能力，減小洪水威脅。裁彎工程耗資巨大。裁彎后上、下游河段會(huì)產(chǎn)生新的演變，對(duì)沿岸影響很大。長江下荊江裁彎第三節(jié)彎曲型河段淺灘整治潮汐河口：受徑流和潮汐入侵的影響。潮汐河口分類與分段第四節(jié)潮汐河口段淺灘整治

圖5-21河口分段

1-河流進(jìn)口段；2-河口段；3-口外海濱段

河口口門(河流動(dòng)力因素消失之地)：多年平均中潮位水面縱坡降線與平均海平面交點(diǎn)所在位置；三角洲海岸、導(dǎo)岸或沙坎的臨海端的入口處。潮汐河口分類和分段

按河口地貌形態(tài)分：a)三角洲、b)三角港。按河口動(dòng)力因素沿程的變化將潮汐河口分為三段：河流進(jìn)口段、河口段、口外海濱段。

第四節(jié)潮汐河口段淺灘整治潮汐河口水沙運(yùn)動(dòng)河口潮波運(yùn)動(dòng)河口水位和流速呈周期性變化，可看作為自由振動(dòng)的潮波自外海向河口傳播。（1）傳播運(yùn)動(dòng)性質(zhì)前進(jìn)波、駐波

（2）潮波變形的影響因素 平面形態(tài) 水深 上游徑流第四節(jié)潮汐河口段淺灘整治鹽水入侵咸水界：含鹽度大于2‰的咸水所及的河口區(qū)域。（2）鹽淡水混合對(duì)河口區(qū)水流和泥沙運(yùn)動(dòng)的影響密度梯度使垂線流速分布發(fā)生變化第四節(jié)潮汐河口段淺灘整治滯流點(diǎn)：下泄流與上溯流河段間底部凈流程為零的臨界點(diǎn)，為底層泥沙易于淤積的區(qū)域。

河口泥沙運(yùn)動(dòng)泥沙來源：流域來沙、海沙懸移質(zhì)運(yùn)動(dòng)：在往復(fù)水流作用下，經(jīng)常處于往復(fù)搬運(yùn)、時(shí)沉?xí)r揚(yáng)的過程中。推移質(zhì)運(yùn)動(dòng)：圖

薩凡那河口滯流點(diǎn)位置與淤積關(guān)系第四節(jié)潮汐河口段淺灘整治河口汊道

上游水位抬高，當(dāng)高出口外淺灘或兩旁自然堤一定限度時(shí)，水流就會(huì)選擇一個(gè)薄弱地帶，出現(xiàn)分汊。河口汊道與河口淺灘

內(nèi)河來沙進(jìn)入河口地區(qū)，受水流速度減緩、鹽淡水交會(huì)以及潮波變形等影響，泥沙落淤，形成水下三角洲。

隨著水下三角洲的淤積擴(kuò)大，水深減小，波浪影響也相應(yīng)減弱，更有利于水下三角洲向外延伸。

分汊后新老汊道能否同時(shí)并存，一方面決定于分汊口的分水分沙條件，另一方面決定于口外海濱的動(dòng)力和地貌條件，同時(shí)還決定于含沙量的大小。

第四節(jié)潮汐河口段淺灘整治河口淺灘第四節(jié)潮汐河口段淺灘整治

對(duì)沙坎而言，其整治原則及方法與內(nèi)河基本一致，下面主要討論河口攔門沙的治理。

整治原則(1)調(diào)整山潮水比值a.對(duì)攔門沙整治:宜采用減小山潮水比值，使淤積位置內(nèi)移，灘頂降低。相應(yīng)措施：可以另辟排洪道，引走洪水，也可以清除河口內(nèi)河床阻水障礙物，減小潮波變形，增加進(jìn)潮量。b.對(duì)口門以內(nèi)深遠(yuǎn)的沙坎整治:宜采用增大山潮水比值，使淤積部位下移。相應(yīng)措施：從淺灘下游口門附近束窄河寬或建擋潮閘，減少進(jìn)潮量，也可設(shè)法從鄰近河流引入水源，或建造水庫調(diào)節(jié)枯水流量等，增加山水流量。河口整治

第四節(jié)潮汐河口段淺灘整治(2)直接改變淺灘上水流條件采用全線束窄，集中水流，增加主槽內(nèi)單寬流量，達(dá)到增加航深的目的。相應(yīng)措施：可以增加單寬漲潮或落潮流量，優(yōu)先采用增加單寬落潮流量來沖刷河槽，促使泥沙向下游輸移。(3)防止泥沙的進(jìn)人對(duì)于口外來沙為主的河口，應(yīng)考慮減少進(jìn)潮量。(4)注意鹽水入侵的影響

整治原則第四節(jié)潮汐河口段淺灘整治整治規(guī)劃

航槽選擇選擇水深較大、河床比較穩(wěn)定、口外攔門沙較小且距口門近、口外水深也較大的汊道。整治線走向應(yīng)適應(yīng)河性，保證通航，有利于排洪、排澇，利用已有建筑物與山體等控制工程。應(yīng)與流向、強(qiáng)風(fēng)向一致，或者兩者的合力方向一致。為了維護(hù)航槽深度，在寬廣的口外海濱確定導(dǎo)堤走向時(shí)，盡量與天然漲落潮的主流流路一致，線形不宜過直，采用順直微彎河勢，利用環(huán)流維護(hù)航深。第四節(jié)潮汐河口段淺灘整治整治規(guī)劃河彎與河寬①規(guī)劃要力求使河寬呈均勻擴(kuò)展，河彎的彎曲半徑逐漸增大。②為了確保排洪