[發明專利]一種穩定汊道分流比的支汊航道疏浚尺度確定方法

有效

• 申請號: 201210395466.7
• 申請日: 2012-10-18
• 公開（公告）號: CN102888824A
• 公開（公告）日: 2013-01-23
• 發明（設計）人: 張瑋;倪兵;陳乾陽;劉燃;肖詩瑤;劉金龍;陳禎
• 申請（專利權）人: 河海大學
• 主分類號: E02B3/02
• 分類號: E02B3/02
• 代理公司: 南京經緯專利商標代理有限公司 32200
• 代理人: 虞希光

所屬技術領域：

????本發明涉及一種內河疏浚尺度的確定方法，特別涉及一種穩定汊道分流比的支汊航道疏浚尺度的確定方法。

背景技術：

對于類似長江中下游的河道，在長期演變過程中，形成了兩種迥然不同的河型，即蜿蜒型單一河道與分汊型河道。分汊型河流是沖積平原河流中的一種常見河型，與單一河流相比，分汊河流具有二汊或多汊過流的特點，主汊一側往往水深較大、河床較低，通航條件較好，支汊水深較小、河床較高，一般為礙航淺水道。目前，水深條件較好的主汊岸線資源利用已趨于飽和，為增加深水岸線，不得不采取疏浚措施改善支汊航道水深，以滿足經濟發展需要。但是，支汊航道疏浚工程的實施，將在一定程度改變分汊河道形態，引起各汊阻力及分流比的變化，進而可能影響汊道河勢的穩定。因此，如何科學選擇支汊航道疏浚尺度，在強調科學發展、和諧發展的今天具有重要的現實意義。

目前，就支汊航道疏浚對于分流比的研究較多，但在以往的研究中，多考慮固定疏浚尺度，而且為方便船舶的上下行航行，支汊河段也采用雙線航道。這種布置方式主要存在兩個問題：首先，當支汊航道疏浚尺度較大時，雖能滿足設計船型（隊）安全通航，但往往對工程河段分流比影響較大，影響主航道的穩定，甚至可能改變分汊河道的河勢；其次，如果減少疏浚尺度，特別是支汊航道的水深時，雖對工程河段分流比影響較小，但往往不能滿足大型船舶的通航要求，難以達到增加深水岸線的目標。

本發明擬針對大江大河的中下游分汊河道，利用水流數學模型，計算研究支汊河段不同疏浚尺度及整治工程方案對于汊道分流比的影響，并根據對于河勢影響最小的原則優化方案，確定合理的支汊疏浚尺度，同時結合分汊河道形態特征，提出船舶通航調度的運行方式。

發明目的：

尋求穩定汊道分流比的最佳支汊航道疏浚尺度的確定方法，采用不同疏浚寬度、深度組合，計算比較各組合方案條件下汊道分流比的變化情況，結合船舶通航調度，確定支汊航道的最佳疏浚尺度。

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發明內容：

1.?所要解決技術問題

對于類似長江中下游的河道，在長期演變過程中，形成了兩種迥然不同的河型，即蜿蜒型單一河道與分汊型河道。分汊型河流是沖積平原河流中的一種常見河型，與單一河流相比，分汊河流具有二汊或多汊過流的特點，主汊一側往往水深較大、河床較低，通航條件較好，支汊水深較小、河床較高，一般為礙航淺水道。目前，長江類似河段水深條件較好的主汊岸線資源利用已趨于飽和，為增加深水岸線，不得不采取疏浚措施改善支汊航道水深，以滿足經濟發展需要。

對于分汊河道來說，分流比是反映汊道興衰變化的重要水動力學指標，支汊航道疏浚工程的實施，將在一定程度改變分汊河道形態，引起各汊阻力及分流比的變化，進而可能影響汊道河勢的穩定。

目前，就支汊航道疏浚對于分流比的研究較多，但在以往的研究中，多考慮固定疏浚尺度，而且為方便船舶的上下行航行，支汊河段也采用雙線航道。這種布置方式主要存在兩個問題：首先，當支汊航道疏浚尺度較大時，雖能滿足設計船型（隊）安全通航，但往往對工程河段分流比影響較大，影響主航道的穩定，甚至可能改變分汊河道的河勢；其次，如果減少疏浚尺度，特別是支汊航道的水深時，雖對工程河段分流比影響較小，但往往不能滿足大型船舶的通航要求，難以達到增加深水岸線的目標。

2.?技術路線

分汊河段往往存在主汊通航順暢、支汊礙航問題。支汊航道疏浚工程一方面可帶來深水岸線，但亦會改變汊道現有分流比，影響河勢穩定；通過適當的工程措施，同時審慎選擇支汊航道的疏浚尺度，可以保持整治工程前后汊道分流比較少改變，進而達到穩定河勢的目的。當然，利用分汊河道特點，對于進出支汊的船舶進行調度，也使得支汊航道疏浚尺度優化成為可能。由此，本發明擬針對大江大河的中下游分汊河道，利用水流數學模型，計算研究支汊河段不同疏浚尺度及整治工程方案對于汊道分流比的影響，并根據對于河勢影響最小的原則優化方案，同時結合分汊河道形態特征，確定合理的支汊疏浚尺度，提出船舶通航調度的運行方式。

3.?技術方案

1）??建立數學模型及驗證

建立工程河段的水流數學模型，并對模型進行率定和驗證，確定相關參數，使所建立的潮流數學模型能較好地模擬水流的實際運動情況，并以此來分析工程河段的水動力條件，為不同疏浚尺度疏浚工程影響計算提供可靠的動力參數。

2）?疏浚尺度設計