绪 论 3.doc

绪 论一、航道的定义 1) 为了组织水上运输所规定或设置的船舶（包括船拖木排）航行通道称为航道规定”：在图纸上画定或在现场以标志标出；“设置”：用疏浚或建筑物导治而形成的航道2）航道是指在内河、湖泊、港湾等水域内供船舶安全航行的通道，由可通航水域、助航设施和水域条件组成 2、水运的特点优越性 1、占地少 2、运能大 3、能耗少，成本低4、更安全、环保5、内河的航道建设可与水利资源的综合利用与开发密切结合6、水运在国防建设中占有重要地位内河运输的弱点 1.水运的运输速度慢 2.水运受自然条件的影响较大3.水系还自成体系，互不沟通，运输的连续性差 三、内河航道存在的问题：（1）基础设施薄弱2）协调难度大3）行业管理有待进一步加强四、 现代化内河航道网的要求 1. 航道成网、四通八达（路程要长，通江通海）2. 全面规划、统一标准（大小船兼顾）3. 统筹安排、综合利用（水资源、水、电等）4. 更新设施、科学管理（现代化航运）五、航道整治的任务 （1）利用整治建筑物或疏浚等措施调整水流与河床，改善航道条件；（2）稳定优良航道目前航道条件较好，但有恶化趋势的河段，采取工程措施稳定河势第 2 章 河流与航道一　河流形态特征主要指河流的横断面和纵断面的几何特征及河流发育过程中的地貌特征。

平面上分:平直型、弯曲型、 分汊型、 游荡型二、河流横断面与纵剖面河流横断面: 垂直与水流动力轴线的河槽断面山区河流常呈 V 形；平原河流常呈 U 形，不同河段又形成顺直过渡段、 分汊段、 游荡段、 弯曲段河流纵剖面: 深槽与浅段交替出现的波形线三、1.河流阶地由河流下切侵蚀和堆积作用交替进行的,在河流两岸形成的台阶状地貌2.河流节点由抗冲性较强的突岸形成，并对河势变化起控制作用的河岸形态四、河流水力特征 河流水力特征是河流系统中最活跃、 最关键的因素,是开发河流水能资源的主要依据,也是影响河床变形的主导因素 包括四方面：1. 水位2. 流量特征3. 比降特征4. 流态特征五、河流泥沙特征静态特征: 几何特性、重力特性、级配特性动态特征: 沉降特性、运动特性、冲淤特性六、航道尺度指在设计通航期内，航道能保证设计船型（船队）安全航行的最小尺度 包括：在设计最低通航水位下的航道标准水深、航道标准宽度、航道最小弯曲半径等1.航道标准水深指在设计最低通航水位下航道范围内保证的最小水深航道标准水深由设计船型的标准吃水和富裕水深两部分组成2 航道标准宽度 指在设计最低通航水位下具有航道标准水深的宽度。

直线航道的宽度用下式表示：3. 航道最小弯曲半径航道弯曲半径是指弯曲航道中心线的曲率半径航道最小弯曲半径 R 指保证标准船队安全通过弯道的最小弯曲半径 一般情况下，取顶推船队长度的 3 倍，或拖带船队中最大单船长度的 4 倍作为航道最小弯曲半径 七、 航道断面系数指最低通航水位时的航道过水断面与标准船舶(队)标准吃水时的船中浸水横断面的面积之比八、航道水流条件1.平原河流内的最大纵向表面流速在整治水位及其以下时不大于 2.0m/s2.山区性河流航道内的最大纵向表面流速和局部比降,应满足标准船舶(队 )自航上滩的要求3.船闸上下引航道进水工程的进口及排水工程出口处,航道横向流速不宜超过 0.3m/s,回流流速不宜超过 0.4m/s九、 通航净空净空高度: 设计最高通航水位往上至跨河建筑物底部的垂直距离,应满足标准船舶(队)空载的水上高度加富裕值净空宽度：航道底标高以上桥墩（桥柱）间的最小净空，包括标准船舶( 队）航迹带宽度和富裕宽度十通航条件包括:1.足够的水深、宽度和弯曲半径;2.合适的水流条件,包括流速、比降和流态;3.足够的水上净空,包括净空高度和净空宽度11、通航保证率 指在规定的航道水深下,1 年内能够通航的天数与全年天数之比,一般用百分比表示。

通航保证率高则相应的通航最低水位低,航道工程量大12、船队形式1、拖带船队逆流：多采取单排并列式.顺流：多采取单排一列式特点： （1）阻力大，运价高，（2）软联结，要求的航道条件低，Rmin 较顶推船队小2、顶推船队 ① 普通驳顶推船队② 分节驳顶推船队：由统一规格的驳节组成特点：改善整体线型，可提高航速；便于建造，降低造价船型丰满，增加运量易于标准化和系列化，操作性能较好船舶：能航行或漂浮于河流、湖泊和海洋等水域内的一种运输承载工 具船队：将若干艘驳船按一定的方式编结在一起，由拖船拖带或推船顶推航行的运输组合体按编队方式不同，可分为拖带船队和顶推船队1.拖带船队拖带船队是拖船在前，用缆绳拖带后面的若干艘编结在一起的驳船航行的船队2. 顶推船队顶推船队是推船在后，顶推前面的若干编结在一起的驳船航行的船队13、内河航标 ：标示内河航道的方向、界限与障碍物，揭示航道的有关信息，为船舶航行指示安全、经济的航道1、按航标的作用分类（1）视觉航标（2）音响航标（3）无线电助航设施2、按航标设置的水域分类（1）内河航标、海区航（2）岸标、浮标标3、按内河航标的功能分类（1）航行标志（2）信号标志（3）专用标志十四、决定河流左、右岸的原则按水流方向确定河流的上、下游，面向河流下游，左手一侧为左岸，右手一侧为右岸。

对水流流向不明显或各河段流向不同的河流，按下列顺序确定上、下游： (１) 通往海口的一端为下游；(２ ) 通往主要干流的一端为下游；(３ ) 河流偏南或偏东的一端为下游；(４ ) 以航线两端主要港埠间的主要水流方向确定上、下游颜色：航道左侧的标志漆白色，夜间闪白灯或绿灯航道右侧的标志漆红色，夜间闪红灯十五、 内河航标配布原则 　(1)航标配布必须符合船舶航行安全，使航标的维护方便，正常率高，简单明了 (2)应使每座标志发挥最大的作用，注意岸标与浮标之间的有效结合3)根据河道的具体情况，选择合适的最小安全航行距离最小安全航行距离：是指船舶航行在航道上，船舷距航标的最小距离 岸标与水边总有一定的距离，而且距离随水位变化而伸缩故对岸标的最小安全航行距离自标位处的水沫线起算比较方便水沫线即为船舶的航行时看到标位处的水边线4) 应保证在航道同一侧相邻的两座浮标或同一侧相邻的浮标与岸标规定的最小安全航行距离的相连直线内，不得有小于航道标准水深或揭示水深的碍航物存在(5) 注意可航范围与航道标准宽度的关系(6) )应根据不同水位，及时调整标位；特殊河段突出标位第 3 章 碍航浅滩一、浅滩定义航道水深达不到现有航道维护标准或确定整治目标的局部河段，包括湖泊、运河、水网和通航渠道中的浅段。

二、浅滩分类按浅滩所在地区分:弯道浅滩 、分汊河道浅滩、支流河口浅滩、回水变动区段浅滩、湖泊水网区浅滩 、潮汐河口浅滩 按其土质组成分:石质浅滩 、卵石浅滩、砂卵石浅滩、砂质浅滩、泥沙浅滩按滩形特征分:正常浅滩 、交错浅滩、复式浅滩、散乱浅滩四、浅滩的形成 是由于河段输沙不平衡而产生的局部淤积五、造成输沙不平衡的原因流速的减小环流的减弱或消失洪枯水的流向不一致局部地区来沙量的加大六、环流: 表面流速指向凹岸,流速增大,冲刷河岸;底部流速指向凸岸,流速减小,淤积河岸;七、 泥沙运动浅滩上的推移质泥沙运动,多是以沙波方式进行的涨水时,沙波运动较慢,落水时沙波运动较快 （洪淤枯冲）浅滩演变是指浅滩随水流运动和来水来沙条件而发生的变化八、影响浅滩演变的主要因素1.来水来沙条件流量大、沙量小，易冲刷；流量小、沙量大，易淤积2.河床边界条件河床平面形状的束窄、放宽，河床纵向的局部升高、降低，边滩的 尺度、部位、形状，河床组成颗粒的粗细，沙波的尺度3.上下游河段演变的影响 浅滩上游水流动力轴线的变动，影响浅滩河段主流摆动；下游河段的演变只在某种程度上加强、减弱演变强度，不会使浅滩发 生根本性变化。

九、浅滩演变的基本规律 1.浅滩的稳定性和活动性2.浅滩演变的年周期性3.浅滩演变的多年周期性十、浅滩演变的分析法1.浅滩的水深分析2.浅滩形态的演变分析a 河段深泓线变化 b 平面变化c 纵断面变化 d 横断面变化3.浅滩演变的综合分析水力、泥沙和河床形态的沿程变化、平面变化、过程变化第四章航道整治工程 一、航道整治定义：在水流条件复杂或航行困难的河段，为使船舶能安全航行所采取的改善航道工程措施二、 整治断面设计，包括设计水位、整治水位、整治线宽度1）设计水位1.最高、最低通航水位 最低通航水位是航道标准水深的起算水位，是航道整治的依据最高通航水位是设计代表船型正常航行的最高水位 ，也是确定跨河建筑物净高的起算水位2.基本水文站2）天然河流最低通航水位的推求1.保证率频率法常用于一至四级航道2.综合历时曲线法常用于五至七级航道3）浅滩设计水位的确定方法 1.水位相关法2.比降插入法3.瞬时水位法4）天然河流最高通航水位的确定方法1.流量频率法2.历时频率法5）特殊河道设计水位6）关于设计水位的调整1.工程影响问题2.上下游协调问题三、整治水位 整治水位是指整治工程对滩险的航行条件有显著改善的水位。

平原、山区河流浅滩整治水位的确定常采用以下两类：1.经验方法 在浅滩资料不足时采用2.造床流量法a 按流量比降频率乘积方法推求b 按输沙能力公式推求3.整治水位的调整4、整治线宽度 1）定义：整治线宽度是指整治水位时设计新河槽的河面宽度整治线宽度宜适宜，过宽，则束水效果差，冲刷能力弱；过窄，则产生局部冲刷，引起下游河段的淤积，或流速过大使航行条件恶化2）整治线宽度确定的方法 1.经验方法2.理论计算方法 a 水力学计算方法 b 输沙平衡方法3.流速控制方法五、整治线布置原则 1.整治线必须依托主导河岸整治线的起点和终点应以稳定深槽的主导河岸为依托稳定深槽：符合航行要求和历年来变化不大的深槽，一般 靠近凹岸2.整治线与水流方向夹角要小3.整治线宜通过浅滩上最大流速区4.全面考虑两岸工农业需要和防洪要求6、整治线的控制工程 常采用平面控制整治线的整治建筑物：丁坝、顺坝、锁坝、洲头分流坝、洲尾导流坝及护岸等1.丁坝丁坝是坝根与河岸相连，坝头伸至整治线，在平面上与岸线构成丁字形的横向整治建筑物作用：束窄河床、导水归槽、调整流向、改变流速、冲刷浅滩、导引泥沙等丁坝的作用（1）未淹没时束窄河槽，提高流速冲刷浅滩；（2）淹没后造成环流，横向导沙，调整分汊河道的分流比，淤高河滩，保护河岸或海塘； （3）控制分流挑出主流以防顶冲河岸和堤防等丁坝的使用特点 （1）挑流作用强，对航槽的冲刷有利；（2）丁坝长度便于调整；（3）坝址水深一般较浅、工程量较小 （4）坝头附近水流紊乱（5）坝头附近，导致河床冲刷，坝头下游形成冲刷坑。

6）采用丁坝整治后，枯水新岸线发展较缓慢，要待坝田淤满后，才能最后形成 丁坝（顺坝及锁坝）的组成：丁坝、顺坝由护底、坝体、坝面、坝头、坝根组成，锁坝没有坝头、有两处坝根2.顺坝顺坝是一种坝轴线与水流方向平行或成一锐角、顺向布置的整治建筑物作用：导流（主要） ，具有束水归槽、改变水沙流向、增大航道流速等1）定义 坝轴线沿水流方向或与水流交角很小的建筑物2）作用（1）调整急弯、归顺岸线、平顺水流、改善流态（2）堵塞倒套、尖潭（3）堵塞支汊、上口调整分流角，下口调整交汇角（4）束窄河床 3）顺坝布置原则：（1）顺坝上身常靠近整治线，布置在凹岸或主导河岸一侧（2）顺坝走向与整治线大体一致，按需要做成直接或平缓曲线，坝头伸入或接近下深槽，并保持水流平顺顺坝与水流交角不宜过大，洪、中、枯不一致，顺坝与中水方向一致，以免中水位漫顶产生“滑梁水” （3）以拦截横流为主的洲头、洲尾顺坝宜沿洲脊线布置，与江心州地形平顺衔接4）两岸不宜同时布置顺坝，否则，施工后整治线宽度不合适，无法改正 （ 5）坝头延伸至下深潭，避免水流。