傅阳
摘 要:河流航道整治线设计是一项系统性的工作,本文结合实际,在分析河流航道整治工程内涵的同时,对河流航道整治线设计问题进行讨论,同时对河流航道整治线设计的重点内容进行研究,目的在于提高河流航道整治线设计水平,促进河流航道整治线工程的不断发展。
关键词:河流航道;整治线;设计;问题;讨论
中图分类号:U612.32 文献标识码:A 文章编号:1006—7973(2019)11-0087-02
河流是人们日常生活中常见的一种运输渠道,自古至今人们都非常重视相应河流的建设。河流利用得当,可以对人们的生活产生非常积极的影响,帮助人们发展生产,同时也能起到很好地保护周围环境的作用;如果利用不当,则会出现洪水或者干涸等情况,严重影响人们的正常生活。河流航道的整治是对河流进行合理利用的重要方式之一,因此 ,研究河流航道整治线设计相关问题,探寻有效的设计方案显得意义重大。
1河流航道整治工程内涵
不论是现在还是古代,政府都特别重视河流航道整治工程,从远古时期的大禹到明代的潘季驯等人,都对河流航道整治工程起到了相当大的促进作用。在新中国成立以后,我国政府对航道整治工程更加重视,对许多条河流都进行了航道整治施工,极大提高了我国内河的航运能力,促进了我国的经济发展。从其工作原理上来说,河流航道整治工程是在相应的河床上修建相应的建筑,引导河水按照人们的意愿进行流动,其主要包括增加航道水深、改善险滩等。航道整治工作需要按照相应的河床演变规律和相应的力学原理进行规划,同时还要根据河流所在地的地势地形进行相应的整治措施,例如在对平原河流进行整治时,应当充分利用平原地区交通便利、地势地平的优势修筑建筑物,对河流的流向进行整理;在面对山区河流时,要结合山区河流的河槽不利于船只航行的特点,对河流河槽进行整治。
在整个河流航道的整治工作中,最为重要的是航道工程的设计工作。只有进行了科学合理的设计,才能确保整个航道整治工程的顺利建设。一旦设计出现问题,则会使得整个航道工程建设出现较大问题,而目前我国在航道整治线的相关设计方面还存在许多的问题需要加以解决[1]。
2河流航道整治线设计问题
2.1航道整治线布置应遵循原则问题
河流航道整治线是整个航道整治工程中的关键工作,指的是在对相应的航道进行整治工作,使得新河道平面轮廓线在整治建筑物的控制下。进行整治线设计要以周围的环境为基础,整治线的起点和终点都要以主导河为依托,同时需要注意的是在设置相应的航道整治线时,要使得其通过整个河流浅滩的最大流速区。经过浅滩的主要原因是,浅滩是整个河流船只通行的重要障碍,整治线通过浅滩后,可以改变浅滩原有的通行状况,使得船只可以在浅滩上进行正常的通行,同时浅滩的整治过后还会减少对沿岸周围居民的影响。在设置相应航道整治线时,通常都布置在江水的中心和河流的对岸,要尽量避免设置在支流等地方。
河流的整治对于当地的工农业发展也有巨大的影响,因此相应的航道整治线设置必须要对两岸的工农业发展情况进行考虑。洪水是河流带来的最大危害之一,因此在设置整治线的过程中,要考虑到防洪,保证沿线居民的安全。最后,在设置整治线的过程中,要尽量避免其对大堤造成影响[2]。
2.2河流航道整治线的宽度问题
整治水位时,所设计的新河面宽度是整治线宽度,其宽窄度要根据河流流量的大小、周围水土保持的情况进行确定。如果整治线宽度过大,那么就会造成河流的束水作用下降;如果整治线宽度过小,则会导致较大的流水冲刷作用,使得下流的河道出现泥沙淤积的情况。在进行相应航道整治线宽度计算的过程中,可以使用到三种方法:第一种是经验法,可以通过对与被整治河道相似的河流情况数据的测验,计算出相应被整治河道需要进行整治的河流弯曲半径;第二种方法是理论计算法,分为水力学计算方法和输沙平衡法两种,使用这两种方法计算出的整治线宽度与实际所需建设的整治线宽度存在较大的不同,因此使用这种方法所计算出来的数值只作为理论参考值;第三种方法是流速控制法,整个河流航道受到河流水速的影响是最大的,因此进行航道整治施工的过程中要对相应的水流流速进行计算,以此计算出的数据为基础进行相应的航道整治施工。在进行整治水位计算工作时需要使得床沙Vc小于相应的主流范围的平均流速和航行允许流速;水位计算Vh要小于床沙Vc。
在整个河流航道整治过程中,整治线的宽度对于整个工程具有非常重要的影响,在进行相应的整治线设计时,一定要充分考虑多个方面的因素,进行科学合理的计算,这样才能设计出最为高质量的整治线宽度。
2.3 整治线的平面布置问题
设计相应的河流航道整治线时,要使得整个整治线的走向与水流的方向基本一致,不能出现整治线与河流流向交角较大的情况。如果在某些特殊情况下,不得不设计整治线与河流的流向交角较大,这个时候要使得整治线设计成为S型,让整治线远离凹岸。进行相应的航道整治线设计工作需要先确定相应的河流主导河岸的位置,然后根据主导河岸以及枯水流动等情况设计整治线[3]。
3航道整治断面设计
3.1设计水位
水位设计主要包括两个方面,第一个方面是最低通航水位。最低通航水位是整个航道整治施工的重要依据,确定相应的最低通航水位需要按照我国出台的《全国内河通航标准》 文件进行确定。最低通航水位并不是一个定值,随着河流的不断冲蚀和人类活动的影响,河流的最低通航水位会不停的变化,因此要及时地对河流的最低通航水位进行修订;设计水位的第二个方面是最高通航水位。最高通航水位是进行桥梁等跨河建筑物建设的重要依据,同时也代表着船只正常航行时的最高水位。计算相应的河流最高通航水位需要结合河流的相应通航等级和洪水情况进行推求。在进行整个水位的设计推求工作时,会使用到之前多年的水位流量等信息记录,这些资料是进行准确水位计算推求的基础,如果没有相关的详细资料,可以以河流相关近处的水文站资料为基础进行相應的水位退去计算[4]。
3.2通航河流的最低通航水位
保證频率法和综合历时曲线计算法是进行天然河流最低通航水位推求的两种常用的重要方法。保证率、重现期保证率所表示的是一年内高于和等于某一水位的天数占全年天数的比例。对于某些纬度较高频的河流可能会在冬季出现冻结的现象,这个时候进行相应的保证率与重现期保证率的计算,就需要在全年的总天数中减去相应的因河流冻结而无法进行正常航行的天数。重现期表示的是在每个水文年以相应的保证率水位值为样本进行频率计算。整个流程就是频率保证法。而综合历史曲线法通常情况下都只应用于五到七级航道,主要原理是对多年平均水位进行统计计算,从而绘制出保证率曲线图,在曲线图中得出相应的水位。
3.3浅滩设计水位的确定办法
相应的基本水文站的设计水位被求出后,便可以根据此数据进行相应的浅滩水位计算,也就是整个航道整治工程的设计水位。进行浅滩水位计算时,需要在浅滩的深槽部位设置相应的临时水尺,这种水尺可以很好地连接基本水位站和浅滩之间的关系。使用该水尺对相应的每日水位进行测量记录,其中要特别注意记录测量相应的枯水水位值。经过一段时间的测量后,便可以结合相应基本水文站的数据进行浅滩水位的计算。整个测量过程中,要注意保护水尺的水位不受浅滩的影响,使得相应的数据更为准确。经过多年的实践发展,目前已经有了多种方法用于浅滩水位的计算,其中常用的主要有三种方法,分别是水位相关法、比降插入法以及瞬时水位法,这三种方法都可以根据相应的数据较为准确地推求出浅滩地设计水位[5]。
4结束语
由上述可知,整个的河流航道整治工程于河流的合理利用,对河流周围居民的工农业生产发展来说具有十分重要的作用。进行航道整治,需要充分了解当地的自然环境,学习相应的技术,还需要相关的建设单位加以重视。因此希望相关的建设单位和政府部门能够重视河流航道整治工作,同时也希望专家学者能够进一步研究河流航道整治的相关工作,更好地促进我国河流航道整治工作的发展。
参考文献:
[1]邵伟. 河流航道整治线设计的几个问题探讨[J]. 山东工业技术,2017,(8):125.
[2]艾勇. 河流航道整治线设计的几个问题探讨[J]. 建筑工程技术与设计,2017,(18):2228-2228.
[3]乐培九,李旺生. 冲积河流航道整治线宽度问题的研究[J]. 泥沙研究,1991,46-51.
[4]乐培九,李旺生. 冲积河流航道整治线宽度问题的研究[J]. 水运工程,1991,21-26.
[5]牟行海. 汉江航道整治建筑物几个问题的探讨[J]. 中国水运,1996,39-40.