长江中游严重碍航河段监利河段航道治理

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1、长江中游严重碍航河段—监利河段航道治理关键技术研究报告简本1概述长江作为我国第一大河流，是全国内河航运最重要的水运主通道，水运条件十分优越。长江干线航运是连接我国东、中、西部地区的重要纽带，是实施西部大开发战略的重要依托，也是长江沿江经济持续、快速发展的重要支撑。长江中游航道作为长江干线航道的重要组成部分，起着承上启下的作用，具有显著的战略地位和开发利用价值。长江中游航道条件的好坏，直接关系到水运主通道的整体畅通以及东西部物资交流和经济交往。由于多年来投资不足，长江中游航道尚未经过大规模系统整治，在很大程度上仍然处于天然状态，通航能力差，受自然条件影响大，“枯水阻航”的现象时有发生

2、，给长江航运带来了很多不确定性的因素。枯水期部分水道需通过调标、改泓、清障、疏浚等维护措施才能保证航道畅通，如遇不利水文年，甚至出现滞航、碍航现象。位于下荆江的监利河段随着三峡工程的蓄水运用出现了航槽淤浅，航道条件变差的不利变化，成为影响长江中游航道畅通的主要卡口。为了打通长江中游航道的“瓶颈”，监利河段的治理十分必要和紧迫。目前国内外对弯曲分汊型浅滩的整治技术并不成熟，因此，交通部西部项目管理中心在2006年度委托长江航道规划设计研究院开展“长江典型弯道段浅滩---监利河段航道治理关键技术研究”，为监利河段的治理提供科学依据和技术支持。本项目研究内容包括三个专题：专题一：长江中游

3、典型弯道段浅滩成因及演变机理研究；专题二：长江中游弯曲分汊型浅滩整治参数及方法研究；专题三：长江中游监利河段航道演变及治理措施研究。132主要研究内容及成果2.1主要研究内容2.1.1专题一（1）对长江中下游弯曲分汊型河段的平面形态、水文泥沙特性和河床演变特征等进行广泛的调研、分析，研究影响弯曲分汊型河段主支汊转换的主要因素；（2）对收集的弯曲分汊型河段的形态特征和水流泥沙特性进行总结分析，以监利河段为主要研究对象，确定出概化模型试验所需的参数，建立概化物理模型，设计试验方案；（3）通过概化模型试验，对弯曲分汊型河段浅滩成因、演变机理及影响因素进行研究。包括不同弯道中心角、不同分汊

4、系数及不同主支汊河宽比等河床形态特征，不同来水来沙、分流分沙比等水流泥沙条件下，弯曲分汊型河段的浅滩成因及演变机理；（4）对原型调研和概化模型试验资料进行理论分析，并结合专题三的试验资料，探讨弯曲分汊型河段的浅滩成因及其与河床冲淤、航道条件变化的关系。2.1.2专题二（1）弯曲分汊型河段通航汊道的选择依据专题一有关弯曲分汊型河段的水沙运动规律研究，结合通航条件的要求，提出弯曲分汊型河段通航汊道的选择原则。（2）弯曲分汊型河段整治参数研究在总结目前已建的类似工程整治参数确定方法的基础上，根据弯曲分汊型河段的浅滩演变特征，通过理论和经验方法分析、概化模型试验，并结合监利河段物理模型试验

5、资料，提出适用于弯曲分汊型河段航道整治参数(整治水位、整治线宽度和整治线线型)确定的建议方法。（3）弯曲分汊型河段整治原则及方法研究通过概化模型试验，针对不同类型弯曲分汊型河段的碍航特征，探索其相应的整治方法，提出合理可行的治理原则和思路。2.1.3专题三13（1）长江中游严重碍航河段—监利河段的演变规律、演变影响因素及碍航特性的分析对三峡工程蓄水前演变过程及特点进行分析（主要包括不同演变阶段的滩槽变化、主流变化以及航道条件变化特征等）；分析本河段的来水来沙条件、河床边界条件、上下游河道变化以及汊道分流分沙变化等因素，弄清影响窑监河段年内年际变化的主要因素；分析窑监河段的浅滩形态及

6、成因，结合专题一和专题二的研究成果，弄清监利河段浅滩演变规律及碍航特性。（2）监利河段在三峡蓄水运用后的演变趋势预测对三峡工程蓄水后，三峡水库下游水沙条件的变化规律及特点进行分析。在分析三峡工程135m蓄水以来监利河段发生的新变化的基础上，根据三峡蓄水后不同运用阶段来水来沙条件变化，通过河演分析和河工模型试验相结合的方法，对监利河段在三峡蓄水运用后的演变趋势进行预测。（3）整治工程方案及其分步实施时机和步骤的确定通过综合分析，确定本河段实施航道整治工程的关键部位及整治思路，并根据因势利导的原则提出若干个整治工程方案，在通过方案比选后，确定最佳的整治工程方案及其分步实施的时机和步骤。

7、2.2项目研究取得的主要成果2.2.1专题一成果为了弄清长江中游典型弯道段浅滩成因及演变机理，选择弯曲分汊型的监利河段为依托工程，自制正态概化模型进行了清水定床试验和清水冲刷试验，通过实地调研、理论分析、概化模型试验并结合河工模型试验和数值模拟计算研究，详细研究了江心洲附近水流脉动动能和紊动强度的分布规律，系统分析了弯曲分汊河段的水流泥沙运动特点和主支汊转换机理，深入探讨了弯曲分汊河段的浅滩成因及其影响因素等。本专题研究取得的主要成果可归纳为以下几个方面：（1）根据实