高灘灘面守護(hù)工程試驗(yàn)研究.pdf

1、長(zhǎng)江干線橫穿我國(guó)東、中、西部地區(qū)，素有“黃金水道”之稱，三峽工程蓄水以后，中下游沙質(zhì)河段受來(lái)沙減少的影響，高灘崩退普遍發(fā)生，成為造成河道展寬，淺灘惡化的主要影響因素之一。為充分發(fā)揮長(zhǎng)江“黃金水道”的效益，近年來(lái)長(zhǎng)江中下游廣泛實(shí)施航道整治工程中的高灘守護(hù)工程。高灘守護(hù)工程是穩(wěn)定灘槽格局，改善航道條件的有效手段，但由于長(zhǎng)江中下游岸坡組成松散，在明流頂沖條件下，穩(wěn)定性極差，雖然近些年來(lái)工程結(jié)構(gòu)一直在不斷改進(jìn)，但守護(hù)工程設(shè)計(jì)的難度仍較高，選擇合

2、適的研究手段，開展高灘守護(hù)工程方案的優(yōu)化研究工作，意義重大。本研究以長(zhǎng)江中游大馬洲水道的丙寅洲高灘為例，開展了明流頂沖條件下高灘守護(hù)工程的研究。
　　近年來(lái)大馬洲水道內(nèi)丙寅洲高灘受水流頂沖持續(xù)崩退，引起了主流的擺動(dòng)，水道內(nèi)淺灘形態(tài)交錯(cuò)發(fā)展，航道條件近年來(lái)急劇惡化，實(shí)施丙寅洲高灘守護(hù)工程是十分必要的。該守護(hù)工程不僅需要確保高灘的穩(wěn)定，還兼具對(duì)主流擺動(dòng)的控制，更加值得注意的是，丙寅洲高灘灘面高程相對(duì)較低，還應(yīng)考慮洪水期灘面的保護(hù)，因此

3、，有必要對(duì)一般性的護(hù)岸工程結(jié)構(gòu)進(jìn)行針對(duì)性的優(yōu)化后再行應(yīng)用。
　　通過(guò)建立了丙寅洲高灘局部概化模型，采取模型左側(cè)動(dòng)邊界、進(jìn)口格柵墻及轉(zhuǎn)流屏控制局部模型的水流條件，完成了多級(jí)流量的相似性驗(yàn)證，可滿足方案優(yōu)化的需要。研究表明，高灘守護(hù)工程水下護(hù)底邊緣通過(guò)排上壓載，設(shè)置防沖石，預(yù)設(shè)備填石等方式，能夠有效確保排體邊緣的穩(wěn)定;從控制河道深泓向丙寅洲一側(cè)擺動(dòng)并遏制淺灘交錯(cuò)發(fā)展的不利態(tài)勢(shì)這一角度，大幅加寬護(hù)底排寬度，效果更好。但外灘灘面與高灘后方

4、銜接處在天然情況下容易發(fā)生局部沖刷，還需要進(jìn)一步的守護(hù)措施。
　　通過(guò)對(duì)丙寅洲外灘概化水槽模型，研究不同護(hù)灘帶、植草格生態(tài)護(hù)灘守護(hù)結(jié)構(gòu)對(duì)灘面沖刷的影響。實(shí)驗(yàn)表明，在主汛期流量灘面U/U。比值較小時(shí)，采取低矮壩高、小間距的護(hù)灘帶結(jié)構(gòu)，基本滿足守護(hù)要求;在外灘灘面流速較大的區(qū)域，采取植草格全守護(hù)的生態(tài)護(hù)灘措施，對(duì)局部流場(chǎng)的干擾小，灘面守護(hù)效果較好。另外，即使是過(guò)流相對(duì)較弱的高灘灘面，護(hù)岸工程坎頂邊緣與原灘面銜接位置由于工程擾動(dòng)產(chǎn)生了集