2019年整理长江航道整治边滩守护及护底工程关键技术研究精品资料 联系客服

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治控导工程作为依托工程,采集相关数据资料,进行试验分析研究。

4项目突破的关键技术

4.1 专题一突破的关键技术

(1)通过数值计算与水槽概化试验,揭示了不同边滩形态及不同来流条件下,边滩河段的水位、流速及比降的变化规律,以及推移质泥沙的输移特性。

(2)首次系统研究了不同水流条件下,有、无护滩建筑物防护的不同边滩形态的冲淤特性。

(3)通过对护滩带破坏的影响因素分析、护滩带脉动拉力试验及受力分析,提出了护滩带常见的边缘塌陷、悬挂,排体中部“鼓包”、塌陷等破坏类型的破坏机理。

4.2 专题二突破的关键技术

(1)选定X型系砼块软体排(简称X型排)作为进行模拟的护滩建筑物,选取两种比尺(1:60和1:10),从几何相似、重力相似、平面布置相似以及变形相似等方面进行相似模拟,解决了护滩建筑物概化模型相似性设计技术。

(2)研究解决了护滩建筑物概化模型试验模拟关键技术,包括模型沙选择、边滩附近的水流结构模拟,特别是首次研究了护滩建筑物变形及破坏模拟、护滩建筑物受力模拟等。

(3)通过定床试验和清水冲刷试验,分析研究了边滩附近的水流结构及水流紊动规律,建立了边滩附近水流紊动及压力脉动频率、能量、流速与冲刷之间的关系。

(4)通过试验较好地模拟出软体排的主要破坏形式,给出了护滩带边缘冲刷坑范围的确定方法和冲刷坑的计算公式。

4.3 专题三突破的关键技术

(1)总结了长江航道护滩(底)建筑物多种结构型式以及护滩带平面布置主要型式(整体守护、集中守护和条状间断守护)及其适用条件。

(2)通过现场试验,将透水框架应用于护底排边缘防冲促淤,取得了较好的效果。

(3)结合依托工程对软体排进行了接缝处理、边缘预埋等大量的现场试验,提出了结构优化措施。

5 项目的经济、社会、环境效益及推广应用前景 5.1 经济效益

(1)为长江航道系统整治工程中最为常见的护滩工程提供合理可行的平面布置形式,为整治工程立项和顺利实施提供决策依据,这对于保证整治工程的质量和效果具有十分重要的作用。

(2)项目研究成果推广应用到长江航道系统治理工程中,有利于增强整治建筑物稳定性,延长整治建筑物寿命,减少日常维修量和大洪水水毁维修量,减少维修费用约20%左右。

(3)为长江中下游航道治理提供基础资料和技术支持,加快前期工作进度,提高设计工作效率和质量,缩短约15%左右的设计周期。

(4)为河流模拟与航道整治理论发展提供新素材和新经验,有利于科研成果及时转化为现实生产力,推动航道治理技术创新和技术进步。

5.2 社会效益

长江中游航道整治工程属国民经济公用性的基础设施项目,整治工程实施后将产生广泛的社会效益。

(1)可以确保长江中游航道畅通,避免出现阻碍航行的局面,确保工农业生产的正常顺利进行,为经济发展提供可靠的物质保证。

(2)长江中游航道作为承东启西和联系上下游经济腹地的重要通道,随着长江经济带的发展的国家对西部大开发战略决策的实施,长江运输量将有较大提高,工程实施后,能够保证东西部物质交流与经济交流,为西部经济发展提供水上交通便利。

(3)工程实施后,能够更好地发挥长江三峡工程的航运效益以及满足日益发展的干支直达运输、江海运输和海轮进江的需要。

(4)工程实施后,改善航道条件,同时也改善了港口航行条件可以扩大港口吞吐能力,有助于沿江地区人民生活水平和经济发展水平的提高。

(5)航道治理的经验和方法不仅可以用于长江航道,也可以用于其他河流、海岸工程;还可应用于水利、堤防、水电、港口等众多领域。社会效益显著。

5.3 环境效益

长江中游航道整治工程具有巨大的生态与环境效益。生态、环境保护与经济发展应同步进行,在经济发展的同时必须保护和改善环境。人类社会不能停滞不前。1972年6月在斯德哥尔摩召开的联合国会议,颁布了《斯德哥尔摩人类环境宣言》,会议提出的环境保护的概念,不是着眼于停止发展而是鼓励发展,认为不能因为发展带来某些危害而停滞不前。长江中游航道整治工程是综合治理长江的关键性工程,可以防治洪涝灾害,并为国民经济发展提供有利的航运条件。此外它还是一项巨大的生态工程,其改善生态与环境的效益是明显的。因此,本项目研究可以为今后的国民经济发展带来巨大的环境效益。

5.4 推广应用情况及前景

5.4.1 成果应用情况

随着三峡工程的蓄水运用,长江中游河床将会出现一些新的变化,航道条件也将会产生一些不利的影响。为了减弱三峡工程对长江中游航道带来的不利变化,需要对目前较为有利的滩型进行守护,因此,护滩带这种新型航道整治建筑物必将得到大规模采用。

本项目研究成果已有部分在工程实际中得到应用,另有部分成果在工程设计中采用,丰富了长江中下游航道整治学科内容,为“十一五、十二五”期大规模航道整治工程的实施奠定了坚实的基础。主要研究成果应用情况如下:

(1)本项目提出的四面六边透水框架间隔守护措施,已在东流水道2006~2007、

2007~2008届枯季修复工程、周天河段航道整治控导工程、监利河段航道整治一期工程等工程中广泛采用,均取得了较好的效果。

(2)本项目研究的经X型排改进的SX型排已用于东流水道老虎滩2007~2008届枯季修复工程中。

(3)本项目研究的经X型排改进的SX型排、边缘预埋、四面六边透水框架压载即将用于中游窑监河段航道整治一期工程当中。 5.4.2 推广应用前景

(1)目前对边滩水沙运动特点的理论与试验研究较少,对护滩建筑物(护滩带等)的破坏机理研究也不够深入透彻,本项目主要研究了边滩的水流结构、输沙特性,护滩前后滩槽的冲淤变化,以及护滩带的破坏机理,研究成果不仅可以直接应用于长江中下游航道系统整治工程中,而且可推广应用到其它类似河段的航道整治工程中,还将丰富航道整治学科的内容。

(2)国务院及交通部对长江航道的建设十分重视,长江航道大规模的系统整治势在必行,本项目的研究成果将在系统整治工程中发挥重要的作用。

(3)根据本项目研究得出的护滩建筑物的适用性,结合不同守护河段的实际特点,选取最适宜的守护结构。

(4)根据不同的水流、泥沙条件和滩型基本特征选取不同的护滩(底)建筑物平面布置型式,以确保护滩建筑物的损毁程度最小。

(5)根据本项目研究得出的加强护滩建筑物稳定性的措施,可提高护滩建筑物的使用寿命。

(6)结合现场试验验证了有效防止护滩建筑物破坏的方法,丰富了设计理念。 (7)本项目提出的几种结构型式可以推广应用于长江中下游航道的系统治理。

(8)本项目研究成果可推广于国内其它河流的航道工程和水利及码头工程中。