淮河淮滨至三河尖航道整治工程研究

摘要

淮河是我国规划的京杭运河-淮河水运通道的重要组成部分，具有发展航运及水陆联运的良好条件。实施淮河航运基础设施建设工程，对促进地区经济的发展，具有十分重要的意义。 研究河段淮滨至三河尖河段位于淮河上、中游，全长76km，主航槽宽度多在150m-250m之间，河槽成典型的“U”型，河床的物质组成为沙质，枯水比降平缓。淮河中上游曾经是通航繁忙的河道，近年来由于上游来水来沙条件的变化，以及人为河道采砂的影响，加之缺乏必要的维护，航道条件日渐恶化，必须进行整治以达到Ⅳ级航道标准。研究河段河道特性介于山区河流和平原河流之间，受上游降雨影响，洪水量大势猛，而河道泄洪能力不足，防洪形势非常严峻。 本文在对该河段的河床演变以及各个浅滩碍航成因分析的基础上，通过对该河段上淮滨（三）、王家坝、三河尖三个基本水文站的水文资料进行分析和总结，得出三个基本水文站的设计最低通航水位和最高通航水位。根据该河段的整治要求以及河势确定各个浅滩挖槽的布置方向和尺寸。由于淮河的防洪要求高，常用的阻水整治建筑物对行洪不利，本文选择长江上成功应用的铰链混凝土沉排护滩，对铰链排护滩带的高度、长度、宽度以及间距都进行了合理的设计，经过计算各项设计参数都能满足要求。同时为研究工程对防洪的影响，预测挖槽后河段水深流速的变化，建立了一维数学模型对河段不同频率水位进行了计算。计算结果表明，工程建设对河道水位影响较小，浅滩水位略有降低，但降低不大，能够满足通航要求，航道整治后对行洪基本没有影响。 研究认为，所选择的整治方案合理，可为淮河整治提供参考。

目录

文摘

英文文摘

声明

第一章 概述

1.1背景

1.2国内外航道整治的现状和趋势

1.3问题的提出

1.4本论文研究的目的和内容

1.4.1研究的目的

1.4.2研究的内容

第二章 河床演变及浅滩分析

2.1河床演变基本原理

2.2河床演变的分析方法

2.2.1基本原则

2.2.2分析方法

2.3自然条件

2.3.1气象

2.3.2水文

2.3.3泥沙

2.3.4河段地质情况

2.4淮滨至三河尖段河道特点

2.4.1淮滨至洪河口段

2.4.2洪河口至三河尖段

2.5重点碍航浅滩冲淤变化分析

2.5.1崔集汊道浅滩

2.5.2龙窝浅滩

2.5.3望岗浅滩

2.6河段深泓变化

2.7河相关系研究

2.7.1河相关系定义

2.7.2断面河相关系

2.7.3断面河相关系分析

2.8河相系数

2.9小结

第三章 整治河段主要设计参数的确定

3.1设计水位的确定

3.1.1基本站最低通航水位的确定方法

3.1.2本河段基本站情况

3.2最低通航水位

3.3最高通航水位的确定

3.4各浅滩上设计水位的确定

3.4.1浅滩上设计水位的确定方法

3.4.2本河段各浅滩设计水位的确定

3.5挖槽的设计

3.5.1挖槽设计原则

3.5.2挖槽的断面设计

3.5.3挖槽的平面设计

3.5.4挖槽稳定性验证

3.6小结

第四章 航道整治工程

4.1混凝土铰链排的概念及特点

4.1.1概念

4.1.2特点

4.2混凝土铰链排的结构设计

4.3铰链排的破坏机理及稳定性分析

4.3.1铰链排的破坏形式

4.3.2破坏机理分析

4.3.3铰链排的稳定性分析

4.4铰链排护滩带平面结构设计

4.4.1护滩带结构

4.4.2护滩带宽度的确定

4.4.3护滩带长度的确定

4.4.4护滩带间距的确定

4.5重点浅滩整治方案选择

4.5.1吴寨浅滩

4.5.2崔集汊道浅滩

4.5.3尖子园浅滩

4.5.4龙窝浅滩

4.5.5任郢子和乔台浅滩

4.5.6望岗浅滩

4.6小结

第五章 一维数学模型水面线计算

5.1数学模型现状

5.2基本方程组

5.3基本方程的离散

5.4边界条件处理

5.5模型运行流程

5.6模型的率定与验证分析

5.6.1计算河段的划分

5.6.2糙率的选取

5.6.3模型的验证

5.7洪水演进模拟

5.8水位变化分析

5.8.1整治方案对设计水位的影响

5.8.2整治方案对洪水位的影响

5.9小结

第六章 结论与建议

6.1主要结论

6.2展望和建议

致谢

参考文献

在学期期间发表论著及取得的科研成果