1研究內容及主要成果

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1、西部交通建设科技项目合同号：200132800063嘉陵江航运梯级开发关键技术研究研究报告（简本）四川省交通厅内河勘察规划设计院2004年5月0引言10.1研究背景20.2嘉陵江渠化工程简介20.3研究工作的技术路线和指导思想31研究内容及主要成果31.1专题1—山区河流渠化枢纽总平面布置研究31.2专题2—山区河流船闸引航道及口门区布置研究41.3专题3—山区河流船闸设计最高通航水位的研究51.4专题4—山区河流船闸衬砌式闸墙结构计算研究61.5专题5—山区河流屮、高水头船闸输水系统的选型和布置…71.6专题6—山

2、区河流引航道建筑物结构型式研究81.7专题7—亭子口枢纽回水变化段渠化航道水位衔接研究•……81.8专题8—山区河流渠化工程水面线问题研究92结束语103合作者100引言0.1研究背景嘉陵江是长江上游的重要支流，自北向南纵贯四川全境，经重庆市汇入长江，是长江水系的主通道之一，并被国家列为战备航道。为根木改善嘉陵江的通航条件，综合利用水资源，四川省在总结国内外开发建设山区河流航道经验的基础上，确立了“综合利用水资源，航电结合，联合建设，滚动开发，全江渠化，发展航运”的水运发展思路，并把实现嘉陵江渠化作为突破口和开发的重

3、点，拟建成国内第一条高等级的内河航道。木项目就是紧密围绕嘉陵江航运梯级开发工程中所涉及的一些关键技术或技术难题进行的专题研究，目的是解决嘉陵江渠化工程设计和建设中的一些工程实际问题，满足四川和西部大开发的需要，并进一步提高山区河流渠化枢纽和船闸工程的设计水平,为这门实用科学大厦加砖添瓦。0.2嘉陵江渠化工程简介四川境内的嘉陵江干流长645km,天然落差280km,平均比降0・43%°。其洪枯流量比大，最大洪水流量可达30000m3/s左右,最小流量仅为120m3/s,相差约250倍，最大洪枯水位变幅可达22m,枯水期

4、航道最小水深仅为0.8-1.3m,只能通航50~150t级的船舶。全流域多年平均悬移质输沙量1.52亿（，是长江输沙量的主要来源之一。嘉陵江的开发任务是灌溉、防洪、航运、发电及水土保持，结合水资源综合利用开发，采取梯级渠化的方式达到IV、111级航道标准。嘉陵江自广元至重庆共规划梯级17个，其中四川境内14个。目前，所有梯级的前期工作己全部完成；己竣工的有马回、东西关、红岩子等3个梯级；在建的有桐子壕、青居、金银台、新政、小龙门和金溪场等6个梯级。嘉陵江梯级渠化的特点是：基木为无调节功能的中、低水头枢纽；具有河道型水

5、库的特点；洪水期基本恢复天然河流状态；枯水期电站控制全部下泄流量。只有亭子口枢纽为大型综合利用枢纽，不屈这种类型。嘉陵江船闸的特点是：水级大，一般在15m左右，最大的达24.5m；水位变幅大，一般年变幅在15m左右，最大可达22m；大部分建于岩基上，个别建于沙卵石上，还有一些是在岩石中开挖后衬砌而成；河流直线段少而短，很难满足高等级船闸直线段长度布置的要求。0.3研究工作的技术路线和指导思想整个研究工作是在现行规范的指导下，系统地总结国内外山区河流渠化枢纽及船闸的设计和建设经验，结合嘉陵江渠化梯级的依托工程，采用数学

6、模型、水工模型试验、船模试验、原型观测、实船试验等手段进行验证。对规范中将山区河流作为特殊情况，容许经过论证具体处理的问题，根据验证成果提出适合这种条件的设计原则，并将研究成果应用于解决嘉陵江待建工程的设计和施工中。研究的指导思想是：研究的内容要有针对性，即结合山区河流渠化枢纽和船闸的工程实际；研究的成果要有实用价值、要有所创新，既要服务于山区河流渠化工程和船闸工程的设计和建设,又要力争达到国内外的领先水平。1研究内容及主要成果整个课题的研究包括枢纽总体布置综合研究、通航建筑物研究、亭子口枢纽回水变化段渠化航道水位衔

7、接研究和山区河流渠化工程水面线问题研究，共分八个专题。1.1专题1——山区河流渠化枢纽总平面布置研究河川枢纽建筑物的总体布置是枢纽设计成败的关键问题之一，它关系到枢纽建筑物的安全、经济，以及枢纽能否充分发挥所有水工建筑物的功能，实现最佳综合效益的问题。山区河流的特点是洪、枯水位变幅大，峰高时短，峰形尖瘦;枯水流量小，历时长、流态险恶；河流泥沙量大，且伴随洪峰岀现；河道蜿蜒曲折，平顺微弯河段长度往往不足千米。受其特点的影响，山区河流梯级渠化的枢纽布置以及枢纽船闸的布置往往难度很大。鉴于枢纽总体布置的多样性、复杂性，釆用

8、完全统一的原则来指导渠化枢纽的总平面布置设计，是有一定难度的。为了提出各种类型枢纽总平面布置设计的方法和布置的原则，本专题根据嘉陵江渠化工程的实践及国内同类工程的实例，结合嘉陵江金溪、桐子壕、金银台和马回等枢纽的总体模型试验、船模试验和实船试验，对枢纽“集中式”的同岸布置、异岸布置，“分散式”的旁侧布置、裁弯取直及引水布置等五种布置形式进行了全