长江上游长叶碛河段碍航特性分析及航道整治方法研究

作     者：寇宁宇 

作者单位：重庆交通大学 

学位级别：硕士

导师姓名：杨胜发

授予年度：2021年

学科分类：08[工学] 0824[工学-船舶与海洋工程] 

主      题：航道整治 河床演变 碍航特性 推移质输移 

摘      要：长叶碛滩位于长叶碛水道,长江上游航道里程632km,果园港上游2km处长江右岸,为一弯曲河段凸岸卵石大边滩,低水位期航道弯、浅、窄,是川江著名浅滩。长叶碛上段左岸水葬为川江著名枯水期浅滩之一,三峡水库蓄水后航道情况有所改善,右岸长叶碛边滩阻挡上游来水,在碛翅处形成剪刀水、斜流等不良流态。总体来看,该水道的治理难度较大,是长江上游航道等级提升的重点整治水道。因此,通过物理模型试验详细研究长叶碛河段的水沙输移过程、航道碍航特性和卵石滩险演变特性,并在此基础上开展航道整治方法的研究,寻求提出一种科学、合理的航道整治方案,对于该类卵石大边滩弯曲水道的整治极为关键,也为类似的航道整治工程研究提供了借鉴。本文以交通运输部“十三·五长江经济带上游航道重点建设项目“长江上游广阳坝航道整治工程模型试验研究为研究背景,以长叶碛航道整治为研究对象,通过收集水文、泥沙及地形资料,对长叶碛河段进行了河床演变分析;并通过建立1:100正态河工模型试验和理论分析,研究其推移质输移规律,提出并研究了三种整治方案,得出以下主要结论:(1)通过河床演变分析得出,总体来看,长叶碛水道河流河势比较稳定,河床冲淤幅度变化不大;长叶碛深泓的平面变化状态较小,但是纵向滩槽变化较大,主要受采砂影响,该河段岸线近年来变化不大,基本保持稳定。(2)基于长叶碛物理模型试验研究,进行卵石推移质输移特性试验,测定卵石输移平均速度,并拟合适用于该河段的卵石输移速度表达式。通过理论分析,提出了基于推移质输移特性的挖槽断面设计方法,运用推移质输移规律的原理及挖槽断面设计的联合调控技术,提出了长叶碛河段的航道整治方法,为此类山区河流的整治提供理论上的指导和技术上的参考。(3)分别对拟定的三种整治方案进行了一系列的物理模型试验研究,通过试验成果分析优选出适用于该河段航道整治的推荐方案。提出了将方案Ⅲ做为推荐方案。