航道整治課件

河流與航道

第一節(jié)天然河流的主要特征

第二節(jié)航道條件

第三節(jié)船舶及其特征

第四節(jié)內(nèi)河航標(biāo)及配布第一節(jié)天然河流的主要特征一河流形態(tài)特征

主要指河流的橫斷面和縱斷面的幾何特征及河流發(fā)育過程中的地貌特征。平面上分:平直型、彎曲型、分汊型、游蕩型。1.河流橫斷面與縱剖面

河流橫斷面:

垂直于水流動(dòng)力軸線的河槽斷面。山區(qū)河流常呈V形；平原河流常呈U形，不同河段又形成順直過渡段、分汊段、游蕩段、彎曲段。示意圖河流縱剖面:

深槽與淺段交替出現(xiàn)的波形線。2.河流階地由河流下切侵蝕和堆積作用交替進(jìn)行的,在河流兩岸形成的臺(tái)階狀地貌。3.河流節(jié)點(diǎn)

由抗沖性較強(qiáng)的突岸形成，并對(duì)河勢(shì)變化起控制作用的河岸形態(tài)。

問題：為什么河流節(jié)點(diǎn)上下游寬淺河段內(nèi)多有州灘分布？二.河流水力特征

河流水力特征是河流系統(tǒng)中最活躍、最關(guān)鍵的因素,是開發(fā)河流水能資源的主要依據(jù),也是影響河床變形的主導(dǎo)因素。包括四方面：

1.

水位

2.

流量特征

3.

比降特征

4.

流態(tài)特征三.河流泥沙特征

靜態(tài)特征:

幾何特性、重力特性、級(jí)配特性

動(dòng)態(tài)特征:

沉降特性、運(yùn)動(dòng)特性、沖淤特性第二節(jié)航道條件一.航道尺度指在設(shè)計(jì)通航期內(nèi)，航道能保證設(shè)計(jì)船型（船隊(duì)）安全航行的最小尺度。包括：在設(shè)計(jì)最低通航水位下的航道標(biāo)準(zhǔn)水深、航道標(biāo)準(zhǔn)寬度、航道最小彎曲半徑等。1.航道標(biāo)準(zhǔn)水深

指在設(shè)計(jì)最低通航水位下航道范圍內(nèi)保證的最小水深。航道標(biāo)準(zhǔn)水深由設(shè)計(jì)船型的標(biāo)準(zhǔn)吃水和富裕水深兩部分組成。富裕水深應(yīng)考慮因素：觸底安全富裕量、考慮波浪影響的富裕量、船舶航行下沉量、考慮水體密度影響的富裕水深、考慮挖槽回淤影響的富裕量。對(duì)海港航道：對(duì)內(nèi)河航道：2.航道標(biāo)準(zhǔn)寬度

指在設(shè)計(jì)最低通航水位下具有航道標(biāo)準(zhǔn)水深的寬度。直線航道的寬度用下式表示：

3.航道最小彎曲半徑航道彎曲半徑是指彎曲航道中心線的曲率半徑。

航道最小彎曲半徑R指保證標(biāo)準(zhǔn)船隊(duì)安全通過彎道的最小彎曲半徑。一般情況下，取頂推船隊(duì)長度的3倍，或拖帶船隊(duì)中最大單船長度的4倍作為航道最小彎曲半徑。

4.航道斷面系數(shù)

指最低通航水位時(shí)的航道過水?dāng)嗝媾c標(biāo)準(zhǔn)船舶(隊(duì))標(biāo)準(zhǔn)吃水時(shí)的船中浸水橫斷面的面積之比。

有些困難彎道因受河道地形限制，不能滿足要求的最小彎曲半徑，可采取什么措施？二.航道水流條件

1.平原河流內(nèi)的最大縱向表面流速在整治水位及其以下時(shí)不大于2.0m/s。

2.山區(qū)性河流航道內(nèi)的最大縱向表面流速和局部比降,應(yīng)滿足標(biāo)準(zhǔn)船舶(隊(duì))自航上灘的要求。

3.船閘上下引航道進(jìn)水工程的進(jìn)口及排水工程出口處,航道橫向流速不宜超過0.3m/s,回流流速不宜超過0.4m/s。三.通航凈空凈空高度:

設(shè)計(jì)最高通航水位往上至跨河建筑物底部的垂直距離,應(yīng)滿足標(biāo)準(zhǔn)船舶(隊(duì))空載的水上高度加富裕值。

凈空寬度：航道底標(biāo)高以上橋墩（橋柱）間的最小凈空，包括標(biāo)準(zhǔn)船舶(隊(duì)）航跡帶寬度和富裕寬度。示意圖通航條件包括:

1.足夠的水深、寬度和彎曲半徑;

2.合適的水流條件,包括流速、比降和流態(tài);

3.足夠的水上凈空,包括凈空高度和凈空寬度四.通航保證率

指在規(guī)定的航道水深下,1年內(nèi)能夠通航的天數(shù)與全年天數(shù)之比,一般用百分比表示。通航保證率高則相應(yīng)的通航最低水位低,航道工程量大。第三節(jié)船舶及其特征第三節(jié)船舶及其特征一.船舶與船隊(duì)

船舶：能航行或漂浮于河流、湖泊和海洋等水域內(nèi)的一種運(yùn)輸承載工具。

船隊(duì)：將若干艘駁船按一定的方式編結(jié)在一起，由拖船拖帶或推船頂推航行的運(yùn)輸組合體。按編隊(duì)方式不同，可分為拖帶船隊(duì)和頂推船隊(duì)。1.拖帶船隊(duì)拖帶船隊(duì)是拖船在前，用纜繩拖帶后面的若干艘編結(jié)在一起的駁船航行的船隊(duì)。

2.頂推船隊(duì)頂推船隊(duì)是推船在后，頂推前面的若干編結(jié)在一起的駁船航行的船隊(duì)。船隊(duì)示意圖船隊(duì)示意圖第四節(jié)內(nèi)河航標(biāo)及配布一.內(nèi)河航標(biāo)

是船舶在內(nèi)河航道安全航行的重要助航設(shè)施,主要功能是標(biāo)示內(nèi)河航道的方向、界限與礙船物，為船舶航行指示安全、經(jīng)濟(jì)的航道。

分類：航行標(biāo)志、信號(hào)標(biāo)志、專用標(biāo)志決定河流左、右岸的原則：按水流方向確定河流的上、下流，面向河流下游，左手一側(cè)為左岸，右手一側(cè)為右岸。返回凈空寬度上底寬凈空高度側(cè)高返回返回返回礙航淺灘

第一節(jié)淺灘及其成因

第二節(jié)淺灘上的水流和泥沙運(yùn)動(dòng)

第三節(jié)淺灘演變及演變分析方法第一節(jié)淺灘及其成因淺灘定義航道水深達(dá)不到現(xiàn)有航道維護(hù)標(biāo)準(zhǔn)或確定整治目標(biāo)的局部河段，包括湖泊、運(yùn)河、水網(wǎng)和通航渠道中的淺段。河流縱剖面

第一節(jié)淺灘及其成因淺灘分類按淺灘所在地區(qū)分:

彎道淺灘、分汊河道淺灘、支流河口淺灘、回水變動(dòng)區(qū)段淺灘、湖泊水網(wǎng)區(qū)淺灘、潮汐河口淺灘。第一節(jié)淺灘及其成因淺灘分類按其土質(zhì)組成分:

石質(zhì)淺灘、卵石淺灘、砂卵石淺灘、砂質(zhì)淺灘、泥沙淺灘。第一節(jié)淺灘及其成因淺灘分類按灘形特征分:

正常淺灘、交錯(cuò)淺灘、復(fù)式淺灘、散亂淺灘。

第一節(jié)淺灘及其成因淺灘組成

組成圖淺灘的形成

是由于河段輸沙不平衡而產(chǎn)生的局部淤積。

除此之外還有其它的原因嗎？造成輸沙不平衡的原因

流速的減小環(huán)流的減弱或消失洪枯水的流向不一致局部地區(qū)來沙量的加大第二節(jié)淺灘上的水流和泥沙運(yùn)動(dòng)一淺灘上的縱向比降和流速

二環(huán)流

環(huán)流:

表面流速指向凹岸,流速增大,沖刷河岸;

底部流速指向凸岸,流速減小,淤積河岸;三泥沙運(yùn)動(dòng)淺灘上的推移質(zhì)泥沙運(yùn)動(dòng),多是以沙波方式進(jìn)行的。漲水時(shí),沙波運(yùn)動(dòng)較慢,落水時(shí)沙波運(yùn)動(dòng)較快。（洪淤枯沖）環(huán)流分布圖第三節(jié)淺灘演變及演變分析方法

淺灘演變是指淺灘隨水流運(yùn)動(dòng)和來水來沙條件而發(fā)生的變化。一影響淺灘演變的主要因素1.來水來沙條件

流量大、沙量小，易沖刷；流量小、沙量大，易淤積。2.河床邊界條件

河床平面形狀的束窄、放寬，河床縱向的局部升高、降低，邊灘的尺度、部位、形狀，河床組成顆粒的粗細(xì)，沙波的尺度。3.上下游河段演變的影響

淺灘上游水流動(dòng)力軸線的變動(dòng)，影響淺灘河段主流擺動(dòng)；下游河段的演變只在某種程度上加強(qiáng)、減弱演變強(qiáng)度，不會(huì)使淺灘發(fā)生根本性變化。

二淺灘演變的基本規(guī)律1.淺灘的穩(wěn)定性和活動(dòng)性

2.淺灘演變的年周期性

3.淺灘演變的多年周期性三淺灘演變的分析法

1.淺灘的水深分析

2.淺灘形態(tài)的演變分析

a河段深泓線變化b平面變化

c縱斷面變化d橫斷面變化

3.淺灘演變的綜合分析水力、泥沙和河床形態(tài)的沿程變化、平面變化、過程變化。上邊灘下邊灘下深槽上深槽尖潭倒套(沱口)上沙嘴下沙嘴沙埂返回灘脊上深槽斷面淺灘斷面下深槽斷面返回凹岸凸岸凹岸凸岸航道整治工程

第一節(jié)概述

第二節(jié)整治斷面設(shè)計(jì)

第三節(jié)整治線平面布置

第四節(jié)整治工程

第五節(jié)整治工程水力計(jì)算

一順直河段淺灘整治第四節(jié)平原河流的航道整治（一）、正常淺灘的改善與治理1．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。一般情況下，這類淺灘不礙航，算是好的淺灘。2.微彎河段正常淺灘的整治

圖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）橫向變形、縱向蠕動(dòng)，彎曲半徑減小。順直河段上正常淺灘的整治

（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。3.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。1．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。

（二）、交錯(cuò)淺灘2.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。(1)目的：消除漫向水流的不利影響，并固定、抬高下邊灘。交錯(cuò)淺灘上的水流丁壩堵塞倒套導(dǎo)流壩堵塞倒套

3.整治措施（2）措施：堵塞倒套。堵塞沱口的同時(shí)固定下邊灘堵塞尖潭、利用沱口通航

3.交錯(cuò)淺灘整治措施

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淺灘。（三）、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。

2.復(fù)式淺灘整治固定和提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。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。（四）、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(shì)，導(dǎo)引水流集中沖刷航槽。散亂淺灘的整治二分汊河段與支流河口航道整治（一）、汊道的特性和通航汊道的選擇

1、汊道的一般特性（1）影響汊道演變的主要因素：分流比、分沙比（2）汊道的演變規(guī)律近期發(fā)生沖刷或較穩(wěn)定的汊道為發(fā)展的汊道汊道的來沙量小于輸沙能力的汊道為發(fā)展的汊道漢道口門處，底沙進(jìn)入較少的漢道為發(fā)展的漢道汊道進(jìn)口分流比大于分沙比的為發(fā)展的汊道選擇的通航汊道其水流應(yīng)順暢2．通航汊道的選擇汊道的穩(wěn)定與改善工程

１、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（二）、汊道的整治汊道的穩(wěn)定與改善工程２、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1．利用丁壩、順壩堵塞支汊（二）堵塞支汊

2．利用鎖壩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。3．鎖壩頂面高程的確定

（1）設(shè)計(jì)流量時(shí)：要求航槽范圍的平均流速大于不淤流速。

總流量為Q0，通航汊道的流量QH，通航汊道設(shè)計(jì)流量Q1Q1＜QH＜Q0：不建鎖壩；在通航汊道進(jìn)行整治。

QH＜Q1＜Q0：需建鎖壩增加主汊流量，仍有Q0－Q1的流量從鎖壩溢流。

QH＜Q0＜Q1：需建鎖壩，壩頂高出設(shè)計(jì)水位，同時(shí)在通航汊道需進(jìn)行整治才能滿足要求。（2）整治流量時(shí)：通航汊道內(nèi)流速滿足沖刷要求。（二）堵塞支汊

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5．鎖壩數(shù)目的確定4．鎖壩位置的確定位置：被堵汊道的進(jìn)口、中部、出口。三彎道整治（一）、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。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，頂沖彎異區(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（二）、礙航彎曲航道的整治措施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)生產(chǎn)的演變，對(duì)沿岸影響很大。長江下荊江裁彎

1、引河規(guī)劃：對(duì)不同的裁彎路線進(jìn)行比選2、引河設(shè)計(jì)引河設(shè)計(jì)的內(nèi)容以下包括：（1）引河定線：引河的平面形式、位置和長度。

①平面形式與上下游河勢(shì)平順銜接，通常采用單圓弧、復(fù)合圓弧及切線組成，一般R≧（3～5）B，B為平坦平灘水位時(shí)的河寬。

②引河進(jìn)口和出口的位置要求：進(jìn)出口位置應(yīng)與上下游河勢(shì)緊密結(jié)合，滿足進(jìn)口正面引水、側(cè)面排沙，出口與下游航道平順銜接。裁彎工程常采用內(nèi)裁、外裁兩種方式。3、裁彎取直，新開航槽

②引河進(jìn)口和出口的位置

a、內(nèi)裁通過彎頂狹頸最窄處，線路短，工程量最小，且上下游與航道銜接平順，較多采用。

進(jìn)口：布置窄上游彎道頂點(diǎn)的稍下方，交角應(yīng)小于20～30o；

出口：布置在上游彎道頂點(diǎn)的上方b、外裁進(jìn)口：布置窄上游彎道頂點(diǎn)的上方；出口：布置在下游彎道頂點(diǎn)的稍下方。1－內(nèi)裁；2－外裁③裁彎比：老河道軸線長度與引河軸線長度的比值，一般為3～7。

裁彎比太小，引河線路長，工程量大，效益不好；

裁彎比太大，引河線路短，縮減航程多，J、V大，引河發(fā)展太快，引河不易控制，且引起上、下河勢(shì)發(fā)生劇烈變化。（1）引河定線：

三、裁彎取直后的河床演變

裁彎后，新河發(fā)展，老河將逐漸淤死，上、下游河段也將發(fā)生變化。

1、新河（引河）的發(fā)展

①普遍沖刷階段新河放水后，普遍沖刷擴(kuò)大，分流比↑，J↓，B↑、H↑、A↑，由兩側(cè)展寬→凹岸單側(cè)發(fā)展；普遍沖深→形成凹岸深槽。

②彎道形成階段新河繼續(xù)沖刷，擴(kuò)大，分流比↑，J↓，開始出現(xiàn)凹沖凸淤,演變速度降低。

③正常演變階段老河→牛軛湖。新河比降調(diào)整完，演變與一般彎道相擬，汛沖枯淤，凹崩凸淤基本平衡。

2、老河淤積過程初期：保持原有河道的演變規(guī)律,

當(dāng)老河分流量＜50％，挾沙力進(jìn)一步降低，老河的沖淤規(guī)律轉(zhuǎn)化為單向淤積的過程：上口位于新河凸岸，底沙落淤，出口受倒灌、回流、異重流影響而淤高，最后上下游口門斷流后→牛軛湖。3、新老河床沖淤的相互關(guān)系及其分流分沙規(guī)律裁彎后，受分流分沙比影響，引河沖刷→新河，老河淤積→衰亡，

影響因素：兩者的A、n、J裁彎比、分流口門的位置、形式及分流口門底部與老河底的高差等。初期：新河口門高于老河，且位于凹岸，進(jìn)入新河的水流含沙量低，新河的分流比＞分沙比。新河口門沖深，老河口門淤淺，老河口門位于新河彎道凹岸，含沙較多的水流（底沙）進(jìn)入新河，新河的分沙比＞分流比。三、裁彎取直后的河床演變第四節(jié)平原河流航道的整治工程一過渡性淺灘的整治過渡性淺灘分：正常淺灘、交錯(cuò)淺灘、復(fù)式淺灘、散亂淺灘。1.正常淺灘出現(xiàn)在曲率平緩的彎曲過渡段和河身較窄的順直河段上。（1）.微彎河段正常淺灘的整治（2）.順直河段正常淺灘的整治示意圖整治圖整治圖2交錯(cuò)淺灘交錯(cuò)淺灘特點(diǎn)：上下深槽在平面上相互交錯(cuò)，下深槽的首部為窄而深的倒套；淺灘脊寬而淺，鞍凹淺窄，甚至無明顯鞍凹；邊灘較低，橫向漫灘水流較強(qiáng)烈。（1）.交錯(cuò)淺灘的水流運(yùn)動(dòng)與礙航特點(diǎn)

水流特點(diǎn)：具有強(qiáng)烈的橫向漫灘水流，水流自上深槽下部急劇地橫斜向下深槽流動(dòng)，狀似扇形，又稱扇形水流。

產(chǎn)生斜向水流的主要原因：由于下深槽倒套的存在。

礙航特點(diǎn)：造成淺灘上航行不足，由于橫向水流存在促使船舶偏離航道。（2）.交錯(cuò)淺灘的整治

措施：消除漫向倒套橫向水流的不利影響，固定、抬高下邊灘。

示意圖整治圖3復(fù)式淺灘

復(fù)式淺灘是由兩個(gè)或兩個(gè)以上淺灘所組成的灘群。

特點(diǎn)：兩岸邊灘和深槽相互交替分布，在上下淺灘之間有著共同的邊灘和淺灘。

整治措施：固定加高上、下邊灘，并堵塞倒套。整治圖整治圖4散亂淺灘

散亂淺灘特點(diǎn)：河床寬淺，沙體散亂，無明顯邊灘和深槽，水流分散，航道曲折且極不穩(wěn)定。

整治措施：根據(jù)上下游河段的河勢(shì)，規(guī)劃出一條正常彎曲形整治線，然后通過丁壩將散亂的沙體聯(lián)結(jié)合促淤成邊灘，以固定河勢(shì)，導(dǎo)引水流集中沖刷航槽。二分汊型河段淺灘整治1汊道特性與通航汊道的選擇（1）.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。（2）.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。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。2汊道的穩(wěn)定與改善工程（1）.穩(wěn)定汊道工程

運(yùn)用于通航汊道滿足航行要求，河勢(shì)良好的情況。

a控導(dǎo)與保護(hù)節(jié)點(diǎn)

b穩(wěn)定汊道進(jìn)口段邊界

c控制江心洲的頭尾部

d保護(hù)河灣（2）.改善汊道工程

運(yùn)用于分汊河道發(fā)展與通航要求不相適應(yīng)，且又不可能或不允許通過塞支強(qiáng)干來加以根治的情況。3堵汊工程

運(yùn)用于通航汊道需增加較多流量才能滿足通航要求的情況。示意圖示意圖三彎道淺灘整治1彎道演變2彎道整治（1）.保護(hù)凹岸，控制彎道發(fā)展

a平順護(hù)岸

b筑丁壩護(hù)岸（2）.筑壩導(dǎo)流，調(diào)整岸線（3）.裁彎取直，新開航槽示意圖特點(diǎn)：邊灘和深槽左右上下對(duì)應(yīng)分布，邊灘較高，上下深槽不交錯(cuò)，淺灘脊與枯水河槽夾角不大，鞍凹明顯，水流從上深槽過渡到下深槽的流路比較集中、平順，河床沖淤變化不大，平面位置較穩(wěn)定。返回護(hù)岸導(dǎo)流壩丁壩微彎河段正常淺灘的整治返回用丁壩固定邊灘，加高上下游邊灘高程，延長水流對(duì)淺灘的沖刷時(shí)間。返回順直河段正常淺灘的整治表面流向強(qiáng)烈的橫向漫灘水流返回消除漫向倒套的橫向水流（采用堵塞倒套的措施），且固定、抬高下邊灘返回固定和抬高邊灘高程切割中間邊灘返回下淺灘的整治線寬度可適當(dāng)減小。根據(jù)上下游河段的河勢(shì)，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(shì)，導(dǎo)引水流集中沖刷航槽。返回保護(hù)節(jié)點(diǎn)附近河床穩(wěn)定汊道進(jìn)口段邊界控制江心洲的洲頭與洲尾保護(hù)河灣返回汊道進(jìn)口處、中部淺灘整治返回挑流壩返回筑壩導(dǎo)流，調(diào)整岸線航道整治工程

第一節(jié)概述

第二節(jié)整治斷面設(shè)計(jì)

第三節(jié)整治線平面布置

第四節(jié)整治工程

第五節(jié)整治工程水力計(jì)算

第五節(jié)整治工程水力計(jì)算一單一河道整治水力計(jì)算

在推算水面線時(shí)，常將控制斷面設(shè)在下游，根據(jù)已知水位從下游向上游逐段推算。1.基本方程式能量平衡方程`計(jì)算段上、下游斷面水位計(jì)算段上、下游斷面平均流速動(dòng)能修正系數(shù)沿程水頭損失局部水頭損失示意圖2.河道分段與計(jì)算斷面選擇

計(jì)算段劃分原則：計(jì)算段內(nèi)過水?dāng)嗝孀兓淮螅凰σ兀ū冉?、糙率等）基本一致；?jì)算段內(nèi)流量保持不變。

計(jì)算斷面選擇：與主流垂直，避開回流區(qū)；斷面突變地方增設(shè)斷面；分流點(diǎn)與匯流點(diǎn)的前后增設(shè)斷面。3.計(jì)算所需資料

a

河道地形圖

b

計(jì)算河段下游固定水尺較長時(shí)間的水位資料和實(shí)測(cè)洪、中、枯三級(jí)水位的沿程瞬時(shí)水面線及相應(yīng)的流量。二丁、順壩水力計(jì)算1.丁壩壅水計(jì)算（原則：從下游向上游推算）（1）單丁壩壅水計(jì)算

a非淹沒條件下壅水計(jì)算從下游控制斷面向上游推算至丁壩回流區(qū)末端得到壩下水位，加上丁壩壅水高度得壩上斷面（丁壩上游3H處，H為丁壩空口過水?dāng)嗝嫫骄睿┧?，再由該水位向上游推算水面線至所需位置。

b淹沒條件下壅水計(jì)算

先計(jì)算建壩前天然河道水面線，得丁壩上游處3H處的壩上斷面的水位，然后加上丁壩壅水高度繼續(xù)向上游推算。（2）丁壩群壅水計(jì)算2.順壩壅水計(jì)算

非淹沒時(shí)：從下游控制斷面按天然河道推算水面線至順壩下游回流區(qū)末端，扣除回流區(qū)及順壩掩護(hù)范圍后繼續(xù)向上游推算。

淹沒時(shí)：將順壩垂直于水流方向的投影長度作為等效丁壩計(jì)算長度，按單丁壩的計(jì)算方法計(jì)算。3.非淹沒丁壩下游回流區(qū)計(jì)算

a

回流區(qū)長度計(jì)算

b回流區(qū)寬度計(jì)算

4.丁、順壩束水后航槽流速分布及沖刷深度計(jì)算

5.丁壩壩頭沖刷深度計(jì)算規(guī)范公式示意圖三汊道整治水利計(jì)算1.工程前汊道水力計(jì)算根據(jù)水流連續(xù)原理及兩汊在分流斷面和匯流斷面的水位分別相等為條件，滿足左右汊流量之和等于河道總流量，及左右汊水位落差相等：

a試算方法

b簡(jiǎn)化計(jì)算方法2.汊道筑鎖壩后壅水高度及分流比計(jì)算3.堵汊后通航汊道航道水深估算4.堵汊鎖壩高程的確定示意圖示意圖泡水漩水回流返回v計(jì)算段能量方程示意圖返回返回返回返回鎖壩堵汊水面線計(jì)算示意圖航道疏浚

第一節(jié)概述

第二節(jié)疏浚工程基本要求

第三節(jié)潮汐河口挖槽設(shè)計(jì)

第四節(jié)口外航道回淤估算及減淤

第一節(jié)概述一疏浚工程的任務(wù)及特點(diǎn)疏浚工程：采用挖泥船或其他機(jī)具以及人工進(jìn)行水下挖掘土石方的工程。航道疏浚工程：通過調(diào)整河床邊界達(dá)到改善通航條件的工程措施。主要任務(wù)：

1.開挖新的航道、港池、運(yùn)河；

2.改善航道的航行條件，維護(hù)航道尺度，消除對(duì)船舶有影響的流態(tài)；

3.開挖碼頭、船塢、船閘、及其他水上建筑物的基槽；

4.與開挖相結(jié)合的吹填及疏浚物綜合利用工程。二航道疏浚工程的分類分類：基建性疏浚；維護(hù)性疏浚；臨時(shí)性疏浚?；ㄐ允杩＃簽樘岣吆降罉?biāo)準(zhǔn)尺度，在較長時(shí)期內(nèi)根本改善航道通航條件而進(jìn)行的疏浚。

維護(hù)性疏浚：為維持現(xiàn)有航道尺度而進(jìn)行的經(jīng)常性疏浚。三挖槽定線的基本原則

a

挖槽的方向與主流方向一致，特別是與底流方向一致。

b

挖槽應(yīng)通過淺灘鞍凹，并位于主流線上，挖槽進(jìn)出口段應(yīng)與上下深槽平順連接。

c挖槽在平面以直線或折線為宜，轉(zhuǎn)折處應(yīng)滿足彎曲半徑要求，并加大彎曲段挖槽寬度

d

在滿足航道尺度的條件下，挖槽斷面宜窄而深，以提高輸沙能力。

e

挖槽應(yīng)選擇最短路線，使挾沙路程短，泥沙不易淤積在挖槽內(nèi)，且工程量小。第二節(jié)疏浚工程基本要求一拋泥區(qū)選擇

充分考慮河床穩(wěn)定要求、船舶航行要求及施工要求，并盡可能利用拋泥去加高邊灘或拋筑土堤，以導(dǎo)引水流歸槽，或用于堵塞有害的倒套、串溝等。疏浚土的處理

1.卸泥于岸上（陸上吹填工程）

2.水下卸泥拋泥區(qū)選擇原則

1.疏浚土拋置后，不應(yīng)再回淤至挖槽或附近的航道

2.避免工、農(nóng)、漁生產(chǎn)地區(qū)選擇泥區(qū)，防止環(huán)境污染

3.應(yīng)有足夠的水深，使拋泥船能打開泥門正常拋泥

4.挖槽至拋泥區(qū)應(yīng)有安全航道可通

5.盡量使所拋泥沙有利于維護(hù)挖槽穩(wěn)定，改善航道

6.用邊拋泥法拋泥，應(yīng)盡量減少對(duì)挖槽及附近航道產(chǎn)生淤積二挖槽斷面設(shè)計(jì)主要確定：挖槽的寬度和深度，使其尺度滿足航行要求，并應(yīng)力求挖槽回淤小，挖槽較為穩(wěn)定?；疽螅和诓蹆?nèi)的縱向流速大于挖槽前的流速，并大于挖槽上游河段的流速，同時(shí)使挖槽內(nèi)的流速沿程逐漸增大?；竟剑和诓蹆?nèi)平均流速挖槽前淺灘上平均流速挖槽基本要求：最佳挖槽尺度公式：相對(duì)挖槽寬度相對(duì)挖槽深度示意圖1示意圖2三挖槽土石方估算

挖槽的設(shè)計(jì)要求航道內(nèi)不允許出現(xiàn)淺點(diǎn)，即要求不出現(xiàn)負(fù)的偏差，挖槽實(shí)際開挖底槽和邊線均要求不小于設(shè)計(jì)槽底和設(shè)計(jì)挖槽邊線。1.斷面積法2.平均水深法疏浚工程計(jì)算斷面示意圖四疏浚工程機(jī)械的選擇

挖泥船機(jī)械式水力式直吸式挖泥船絞吸式挖泥船耙吸式挖泥船鏟斗式挖泥船抓斗式挖泥船鏈斗式挖泥船第三節(jié)潮汐河口挖槽設(shè)計(jì)一河口挖槽選線1.從航行條件出發(fā)在開敞水域中航槽軸線應(yīng)盡可能與常遇風(fēng)、浪、流的合力方向平行。2.從航槽的穩(wěn)定性要求出發(fā)挖槽方向應(yīng)盡可能與漲落潮的底流方向一致，有利于泥沙運(yùn)行，減少疏浚工程量。二河口開敞水域疏浚拋泥方法

1.水下拋泥法

2.邊拋法

3.向岸邊吹填第四節(jié)口外航道回淤估算及減淤一淤泥質(zhì)口外航道回淤估算1.泥沙運(yùn)動(dòng)特性灘面上的細(xì)顆粒泥沙受風(fēng)浪、潮流及風(fēng)吹流綜合等動(dòng)力因素作用下被掀起懸浮于水中，并伴有水平方向的搬運(yùn)；懸浮于海水中的泥沙顆粒，呈絮凝體下沉。2.口外航道回淤機(jī)理基本處于沖淤平衡狀態(tài)下的淤泥質(zhì)淺灘水域開挖航道后，由于航道中水深增大，水流挾沙能力降低，渾水橫越、順向航槽時(shí)，泥沙落淤，造成航道淤積。二口外淺灘航道回淤的計(jì)算1.風(fēng)浪要素的統(tǒng)計(jì)分析2.風(fēng)吹流和潮流的合成概化處理3.的確定4.航道年回淤強(qiáng)度的計(jì)算

劉家駒公式（用于計(jì)算口外淤泥質(zhì)淺灘航道回淤強(qiáng)度）三口外航道減淤的工程措施

一般在挖槽兩側(cè)拋筑雙導(dǎo)堤，以束窄水流，沖刷航槽返回挖槽橫斷面示意圖設(shè)計(jì)最低通航水位高程平均開挖厚度挖槽邊坡系數(shù)航道標(biāo)準(zhǔn)寬度航道標(biāo)準(zhǔn)水深挖槽后河床高程返回返回第一節(jié)疏浚工程的任務(wù)及特點(diǎn)采用挖泥船或其他機(jī)具以及人工進(jìn)行水下挖掘土石方的工程。

1．疏浚工程

（1）對(duì)于沙質(zhì)和沙卵石河床：

采用挖泥船挖除礙航的泥沙堆積物，增加航道水深。（2）對(duì)于石質(zhì)河床：

采用爆破的方法（常稱炸礁）炸除礙航的石嘴、石梁、孤石、巖盤等。2．在航道和港口工程中，疏浚的主要任務(wù)

開挖新的航道、港池和運(yùn)河；改善航道的航行條件，維護(hù)航道尺度，消除對(duì)船舶有影響的流態(tài)；開挖碼頭、船塢、船閘及其他水土建筑物的基槽；與開挖相結(jié)合的吹填及疏浚物綜合利用工程。秦皇島港吹填造地工程(完成疏浚及吹填工程量約3000萬m3，形成陸域400萬m2。)

（1）通過疏浚，航道尺度即刻增加，通航條件即可改善，無需要大量的工程材料和人力；不會(huì)產(chǎn)生引起不良后果。（2）疏浚方法不但常常被單獨(dú)使用，而且能與利用整治建筑物改善航道的方法結(jié)合。

3．疏浚的特點(diǎn)4．疏浚工程的主要問題挖槽內(nèi)的泥沙淤積(？)

基建性疏浚

維護(hù)性疏浚

臨時(shí)性疏浚

5．航道疏浚工程分類第二節(jié)挖槽定線及拋泥區(qū)選擇

1、挖槽的方向與主流方向交角不應(yīng)超過15°。一、挖槽定線的基本原則

2、挖槽應(yīng)通過淺灘凹鞍，并位于主流線上。

3、挖槽在平面上常設(shè)計(jì)成直線，挖槽不可避免出現(xiàn)折線時(shí)，其轉(zhuǎn)彎半徑應(yīng)滿足要求，并適當(dāng)加寬。

4、在滿足航道尺度的條件下，挖槽斷面宜窄而深，不宜寬而淺。

5、挖槽應(yīng)選擇最短線路。

6、考慮施工的可能性。

疏浚土的處理：①陸上吹填

二、拋泥區(qū)選擇②水下拋泥二、拋泥區(qū)選擇用邊拋法拋泥，應(yīng)慎重研究水流的流速、流向能否將邊拋的泥土帶出挖槽及航道之外，盡量減少對(duì)挖槽及附近航道產(chǎn)生淤積。

吸揚(yáng)船14號(hào)二、拋泥區(qū)選擇

1、航行要求：拋泥區(qū)應(yīng)選擇在不礙航處，如出口深槽、凸岸邊灘下部。

拋泥區(qū)選擇一般原則：2、航道穩(wěn)定性要求：疏浚泥土拋置后，應(yīng)不回淤至挖槽或附近的航道。（1）下深槽沱口（2）抬高邊灘（3）不通航汊道3、施工要求：（1）拋泥區(qū)應(yīng)有足夠水深，使拋泥船能打開泥門正常拋泥。

（2）挖槽至拋泥區(qū)應(yīng)有安全航道可通。在條件許可下挖槽至拋泥區(qū)的距離盡可能縮短，以提高工效。抓斗挖泥船二、拋泥區(qū)選擇拋泥區(qū)選擇一般原則：應(yīng)避免在養(yǎng)殖場(chǎng)、取水口等工、農(nóng)、漁生產(chǎn)地區(qū)選擇泥區(qū)，防止對(duì)環(huán)境產(chǎn)生污染。4、環(huán)保要求：三、典型淺灘挖槽布置

基建性挖槽的布置挖槽應(yīng)靠近主導(dǎo)河岸，挖槽方向于主導(dǎo)河岸一致，以便利用主導(dǎo)河岸在各級(jí)水位時(shí)的導(dǎo)流作用，維持挖槽穩(wěn)定。當(dāng)淺灘河段一岸為基岸，另一岸為寬闊邊灘時(shí)，挖槽應(yīng)選擇靠近基岸，以造成環(huán)流維持挖槽穩(wěn)定。當(dāng)淺灘河段兩岸均為寬闊的邊灘且變化較大時(shí)，單靠基建性疏浚很難根本改善淺灘航行條件，必須配合整治以穩(wěn)定挖槽。三、典型淺灘挖槽布置第三節(jié)挖槽設(shè)計(jì)及水力計(jì)算根據(jù)挖槽定線，確定挖槽的大致位置2.挖槽橫斷面設(shè)計(jì)：形狀、挖槽寬度和深度3.挖槽穩(wěn)定性校核4.挖槽水面線計(jì)算一、挖槽斷面設(shè)計(jì)1、挖槽斷面設(shè)計(jì)的要求：挖槽斷面示意圖（1）挖槽寬度和深度滿足航道尺度要求（2）使挖槽回淤量小，穩(wěn)定性好2.挖槽的最佳尺寸2.挖槽的最佳尺寸橫斷面對(duì)稱梯形：兩側(cè)邊坡系數(shù)m三、挖槽斷面形狀挖槽縱斷面底坡宜與挖槽后的水面線一致。四、挖槽后水位降落計(jì)算2、上游河段的水位降落值五、挖槽土石方量估算

1、超深、超寬

2、工程量計(jì)算第四節(jié)疏浚對(duì)環(huán)境的影響1．對(duì)自然環(huán)境的影響包括：對(duì)施工區(qū)域水力條件改變的影響，對(duì)水域底部形態(tài)變化的影響，對(duì)水質(zhì)帶來的變化，施工區(qū)域空氣質(zhì)量的變化（即氣味等的變化）。2．對(duì)社會(huì)環(huán)境的影響包括：施工期機(jī)具噪聲水平提高的干擾，棄土與拋泥沿程帶來的泄漏影響，在挖泥和排泥操作擾動(dòng)水底沉積物并使之重新懸浮時(shí)，造成二次污染對(duì)船體磨蝕和人群健康的影響，水體污染異色，使人產(chǎn)生