长江宜宾至重庆段航道治理关键技术研究报告简本(2)

针对性地按制定整治措施；

（2）长江叙渝段弯曲汊道浅滩枯水航槽弯浅、通航水流条件较差，在航行条件难以彻底改善时，可开辟顺直碛槽通航；

（3）新开顺直碛槽宜采取窄深型航槽疏浚与筑坝相结合的枯水整治方法，以维护挖槽稳定。

2.3.2 通航整治汊道的选择

卵石浅滩弯曲汊道在整治前的枯水航槽，存在浅、弯、险等问题；碛槽较为顺直、枯水宽浅，年内冲淤变化不大。

（1）受河势条件的制约，弯曲汊道的航道弯曲半径较小，流态紊乱，通过整治航道条件有所改善，但航道尺度难以显著提高；弯曲汊道浅区疏浚后挖槽稳定性较差，整治后又逐渐回淤而出浅。

（2）碛槽枯水宽浅，航深不满足要求，但较为顺直，与上下游主槽平顺衔接，河床组成相对较粗，年内冲淤变化不大。整治的主要目的是研究新开航槽的稳定性，优化工程整治措施。

（3）充分论证各汊道整治方案的优缺点，选择适宜的通航汊道。弯曲汊道弯浅、通航水流条件较差，在难以彻底改善航行条件下，考虑航运发展要求，在进行充分论证的基础上，宜开辟碛槽通航，形成连接上、下深槽的平顺航道。 2.3.3 新开顺直碛槽的整治技术

（1）采取基建性疏浚与整治建筑物相结合的整治方法

沙卵石河床宜以修筑整治建筑物与疏浚相结合的方法。碛槽较为顺直，与上下游河槽平顺衔接，但枯水宽浅，航深不满足要求，且河床组成相对较粗，仅通过增大流速难以实现增大航深的目的，故需进行基建性挖槽，开辟新的航槽。

同时，应利用整治建筑物调整水流结构，增强河段的输沙能力，将多余的泥沙输送出去或改变泥沙的输移方向（如变纵向为横向运动），使其淤至航道以外，或使泥沙淤

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积到深槽中，以获得稳定航道。

（2）以枯水整治为主

卵石浅滩段虽然在中洪水流量下往往还存在急、险等碍航现象，但主要碍航成因是浅，整治时应以枯水整治为主。采用丁坝、顺坝束水导流整治，在洪水降落的最后阶段，提高冲刷能力，达到最低通航水位时的保证航深。整治建筑物高程在设计水位上1.8～2.5m。

（3） 采取工程措施增加顺直碛槽分流比，以增强顺直碛槽的输沙能力 ①修建洲头顺坝可以调整左右两槽分流比，增加挖槽稳定性。

②修建洲头顺坝可以增加碛槽流量，但应考虑对推移质运动、坝体稳定性的影响。 ③可在弯曲汊道内修建整治建筑物以增加直槽流量。 （4）碛槽内筑坝束水攻沙以维护挖槽稳定 2.3.4 新开航槽设计

（1）挖槽平面布置 挖槽定线的基本原则：

①挖槽的方向与主流方向一致，并位于主流线上，与主流向交角不应超过15°。 ②挖槽在平面上常设计成直线，挖槽不可避免出现折线时，其转弯半径应满足要求，并适当加宽。

③挖槽应选择最短线路。 （2）挖槽横断面设计

挖槽断面设计的内容包括挖槽宽度和深度。在满足航道尺度的条件下，挖槽概化模型水流条件试验研究表明，在挖槽断面面积一定时，在B/H=17.8时，近底纵向底流速、摩阻流速逐渐最大，输沙强度值最大。因此，窄深型挖槽断面挖槽稳定性优于宽浅型，为了增加汛后冲刷，在整治流量时在B/H＝21.5时即可实现较为明显的效果。 2.3.5 挖槽稳定性要求

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（1）挖槽稳定性的一般要求

挖槽的主要问题是汛后推移质回淤问题。为满足挖槽稳定，应使挖槽内的流速大于开挖前挖槽区的流速；应使挖槽河段开挖后的断面平均流速不小于挖槽上游段的断面平均流速；应使挖槽内的流速沿程相等或有所增加。

（2）弯曲分汊新开碛槽挖槽内流速控制指标

在满足挖槽稳定性的一般要求的同时，挖槽后的流速应达到一个多大的数值，是在进行模型试验增加挖槽流量、束窄河床增大流速时的控制条件。为满足挖槽稳定，一般要求整治流量时挖槽内流速约为卵石的起动流速的1.1～1.3倍。

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3 长江叙渝段典型卵石急滩的整治技术研究

3.1 卵石边坡冲刷稳定试验

通过边滩冲刷稳定性水槽试验，主要研究卵砾石边坡的冲刷过程及机理；边滩坡脚卵石的起动；卵石边滩冲刷稳定时的平面形态及水流特性；局部压缩水流时，边滩冲刷情况以及水流条件的变化。

研究表明：卵石边滩的起动和冲刷与坡脚处的流速和水深有关；在卵石边滩冲刷稳定时，卵石边滩的岸线基本与固定边界的岸线平行，且水流的比降比较均匀，流态较好；局部压缩水流时，滩口处比降变化较大，固定边界压缩宽度大于卵石边滩冲刷稳定时后退的宽度。

3.2 标准船型自航上滩水流指标研究

根据交通部最新发布的川江船型标准，结合叙渝段典型卵石急滩——斗笠子滩实际情况，采用川江急滩水流指标理论计算和概化水槽船模试验等方法，研究叙渝段卵石急滩段的水流流速、比降对船舶的阻力以及代表船的型动力情况，提出泸渝段卵石急滩的水力指标。

叙渝段为Ⅲ级航道标准，标准船队为881kW推轮顶2艘500t或1艘1000t驳组成的1000t级船队，其卵石急滩自航上滩水流指标如下表：

表3-1 急滩自航上滩水流指标

流速（‰） 比降（m/s） 1.00 3.9 2.0 3.5 3.0 3.1 9

3.3 斗笠子治理措施研究

表3-2 斗笠子滩整治方案一缆表

试验方案 工程内容 1.庙角碛疏浚: A(581480.68,3206884.78)、B(581780.72,3207015.73)、方案一 （庙角碛疏浚＋支汊疏浚） C(582147.76,3207063.34)、(582253.78,3207106.03) 2.支汊疏浚： A(581305.20,3206529.72）、B(81802.22,3206510.03)、C(581351.58,3206622.98)、D(581806.41,3206580.18) (挖槽深度设计水位下2m)。 方案二 （庙角碛疏浚＋丁坝分沙） 1.庙角碛疏浚同方案一； 2.丁坝分沙：A(581344.84,3206809.84）、B(581484.29,3206889.80)、C(581509.65,3206848.14) 坝顶高程199.5m 。 挖槽： 3工程量 整治效果 综合评价 有利于改善斗笠子滩的航行水流挖槽：3整治效果较好，但挖槽区易于回淤 条件，但庙角碛挖78500m 槽区易于回淤，并且支汊疏浚区域也易于回淤。 未达到分沙效果，基本不可行方案 40500m 庙角碛的回淤未丁坝： 4800m 3得到根本性的改善。 改善斗笠子滩的方案三 （移顺坝＋滩口炸礁＋滩口下游180m处炸礁） 1.坝1/3旋转7°，坝头左移25m。移坝后河床高程为设计水位下4m水深。筑坝长度200m,坝顶宽度为3m，两侧放坡1:1.5 2.在滩口处炸礁，炸礁高程为设计水位下5m。 3.以滩口下游180为中心炸礁，炸礁高程为设计水位下4m。 水流条件较好，从拆坝: 3船模试验和水流18000m 最不利比降、流速筑坝: 3组合来看，船舶自18000m 航上滩能力一般。炸礁: 3效果一般 在庙角碛碛翅和15870m 碛尾附近有少量的泥沙淤积。工程量最小。 10