西江航运干线是我国重点规划建设的内河水运主通道,近年广西段遭遇航运发展“瓶颈”已是不争的事实,如何合理规划航道的开发建设是摆在决策者面前的重要课题。论文以西江干线广西桂平至梧州界首航段为具体研究对象,通过理论研究,从优良河段及河相关系入手探求天然情况下航道开发潜能,并提出相应计算方法,为西江航道的发展规划和建设提供理论依据。同时研究成果可推广应用于其他航道的规划设计工作。论文研究所得结论主要包括以下几个方面: (1) 西江桂梧段航道具有发展航运的优越自然条件,由于规划建设的滞后性,航道等级偏低的矛盾日益凸现,制约着两广水路运输的发展。近年珠江流域社会经济的发展转变了西江航运干线发展形势,桂梧段航道等级的提高急亟可待。 (2) 在总结优良河段普遍形态特征的基础上,结合桂梧段河道演变特性及河势情况,选择了18个优良河段作为低水期河相关系的研究对象,成功建立了满足通航保证率P=95%和p=98%的设计最低通航水位下的沿程河相关系式,以及沿程优良断面平均水深与航槽水深之间的直线函数关系,二者均表现出良好的相关性和稳定性。 (3) 天然河流航道尺度受制于河道自然条件,优良河段在一定程度上反映了河流的通航潜力。航道等级的拟定需紧密结合河道特性(河相关系)充分考虑航道的可能改善程度。 (4) 本着“一次规划、分期建设”的思想,提出了先从自然条件角度论证航道开发潜能,然后再根据社会经济不同发展时期的需要制定各时期航道开发程度与举措的航道规划理念。 (5) 以水力学、河流动力学以及航道工程学为理论基础,融合优良河段河相关系,建立了“等级流量比较法”和“稳定航深估算法”,用于估算航道整治开发潜能,反映出天然河流航道整治后可能达到的航道等级和尺度标准。 (6) 西江桂梧航道全河段整治开发的最高等级为Ⅲ级,若想提升更高等级标准则需考虑渠化措施开发。适逢梧州市长洲水利枢纽在建,结合枢纽蓄水运行条件,对桂梧航道整体实施大规模综合治理,河流渠化后最终通达Ⅰ级航道标准是完全可能的。