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澜沧江—湄公河是一条素有“东方多瑙河”之称连接六国自由贸易区的国际河流,澜沧江244界碑至临沧港Ⅳ级航道建设工程对我国发展有着重大意义。2016年4月至2019年3月间,澜沧江无名洲滩段大幅度开采河沙,河道断面地形发生巨大变化,采沙范围超1.2km,普遍采深超5m,最大采深高达15m,其不仅减小了无名洲滩段的流速,使得本就宽浅的航道稳定性堪忧;还增强了上游卡口段水流流速,恶化了卡口处通航条件,使得狭窄段船舶上行困难。因此,本文通过收集无名洲滩段资料,采用二维水流数学模型计算方法,分析采沙对无名洲滩段航道条件影响变化,提出相应的整治措施,通过多方案优化研究,提出科学合理的整治方案。
本文的研究内容和成果有以下几个方面:
(1)澜沧江无名洲水文特性及河床变化分析。收集分析澜沧江无名洲滩段水文泥沙等资料,对比采沙前和采沙后的地形图,分析滩段河床变化情况。发现采沙改变了无名洲滩段的整个地形,整个边滩大幅度后退和挖深,上游突嘴有所推进和抬高,航槽内出现微弱的淤积。
(2)采沙对通航条件的影响研究。采沙使得无名洲滩段航槽流速大幅下降,滩段主流向采沙坑偏移,降低了航槽的冲刷能力,航槽稳定性有所降低。另外在突嘴卡口段流速和比降增加明显,增大了船舶上行难度。
(3)原推荐方案整治效果降低。对采沙前原整治工程推荐方案的整治效果研究表明,在采沙后地形下,原推荐方案的整治效果较采沙前明显降低,束水和壅水能力有限,难以提升浅段航槽流速以维持航深稳定,经优化改进,原推荐方案整治效果提升有限,航槽稳定性较低。
(4)基于采沙后地形开展无名洲滩段多思路整治措施研究。
①在分析认识无名洲滩段河床变化分析及水流特性的基础上,采用常规的筑坝壅水束水方法,提升无名洲滩段水位、流速,保证航槽稳定;改善突嘴卡口处的比降流速,狭窄段上滩难度。
②基于采沙后的新河道形态,提出新开航槽的整治新思路。通过方案优化研究表明,开挖突嘴及以上新航槽段,避开原航槽突嘴处上滩条件差的航段,从而改善船舶的通航条件。新航槽不仅有着较优的通航条件,而且采取一定的整治工程措施,新航槽的冲刷能力有明显改善,航槽可常年保持稳定。
本文的研究内容和成果有以下几个方面:
(1)澜沧江无名洲水文特性及河床变化分析。收集分析澜沧江无名洲滩段水文泥沙等资料,对比采沙前和采沙后的地形图,分析滩段河床变化情况。发现采沙改变了无名洲滩段的整个地形,整个边滩大幅度后退和挖深,上游突嘴有所推进和抬高,航槽内出现微弱的淤积。
(2)采沙对通航条件的影响研究。采沙使得无名洲滩段航槽流速大幅下降,滩段主流向采沙坑偏移,降低了航槽的冲刷能力,航槽稳定性有所降低。另外在突嘴卡口段流速和比降增加明显,增大了船舶上行难度。
(3)原推荐方案整治效果降低。对采沙前原整治工程推荐方案的整治效果研究表明,在采沙后地形下,原推荐方案的整治效果较采沙前明显降低,束水和壅水能力有限,难以提升浅段航槽流速以维持航深稳定,经优化改进,原推荐方案整治效果提升有限,航槽稳定性较低。
(4)基于采沙后地形开展无名洲滩段多思路整治措施研究。
①在分析认识无名洲滩段河床变化分析及水流特性的基础上,采用常规的筑坝壅水束水方法,提升无名洲滩段水位、流速,保证航槽稳定;改善突嘴卡口处的比降流速,狭窄段上滩难度。
②基于采沙后的新河道形态,提出新开航槽的整治新思路。通过方案优化研究表明,开挖突嘴及以上新航槽段,避开原航槽突嘴处上滩条件差的航段,从而改善船舶的通航条件。新航槽不仅有着较优的通航条件,而且采取一定的整治工程措施,新航槽的冲刷能力有明显改善,航槽可常年保持稳定。