山区航道整治是指为改善山区航道的水流条件,维护和提高其航道尺度而采取的炸礁、清槽、疏浚和整治等工程措施。山区河流流经高山、峡谷和丘陵地区,比降大,水流急,水位和流量变化剧烈,河床形态复杂,河面宽窄不一,河底礁石林立,滩险众多,流态险恶紊乱。两岸有较多的溪沟汇入,山洪暴发常将大量泥石带出,阻塞航道。整治时通常是调整河床形态,改善水流条件。
简介山区航道整治是指为改善山区航道的水流条件,维护和提高其航道尺度而采取的炸礁、清槽、疏浚和整治等工程措施。山区河流流经高山、峡谷和丘陵地区,比降大,水流急,水位和流量变化剧烈,河床形态复杂,河面宽窄不一,河底礁石林立,滩险众多,流态险恶紊乱。两岸有较多的溪沟汇入,山洪暴发常将大量泥石带出,阻塞航道。整治时通常是调整河床形态,改善水流条件。对于石质河床,通过炸除水下的石梁暗礁,修整河床边界,一般就可增加水深、降低流速、改善流态。沙卵石河床具有可动性,洪水期其运动强度比枯水期大得多,山区河流水位暴涨猛落,洪水很快消退,使洪水期冲下、在某些河段淤积的沙卵石退水期来不及全部冲走,于是在枯水期形成浅滩。可用整治工程辅以疏浚加以治理。中国在长江上游峡谷河段采用炸礁、清槽疏浚和整治工程相结合的方法治理了多处滩险,使水深从2.0m增至3.0m1。
山区航道整治工程的主要内容一般来说,山区航道整治工程包括炸礁、疏浚以及导治建筑物(丁坝、顺坝、护岸、护面、锁坝)等内容,其中锁坝与丁坝在施工当中常采用原地开挖基槽的方式,随后抛填石块,并采用干砌的方式安砌坝面,对于坝体根部及其一定范围内的岸坡采用干砌块石结构型式护坡;对于导流坝施工来说,通常采用的结构型式为散抛块石、雷诺护垫网兜装填石料的坝体结构;护岸的结构型式为原地开挖并削坡后,采用较厚的碎石垫层进行回填,并干砌块石护面;坝面工程主要采用的结构型式为干砌块石2。
山区航道的碍航表现山区航道的碍航表现为急流滩、险滩和浅滩,有时急滩与险滩并存,有时急滩、险滩、浅滩三者并存。
整治类型急流滩整治急流滩常出现在石质河床。它是由于河床断面急剧收缩而形成的,可分为卡口急流滩和陡坡急流滩。卡口急流滩是因为突入江中的岩嘴、溪口碛坝以及崩岩等骤然缩窄河床,并挑偏水流,使水流产生收缩,过水面积减少,引起急流和陡的水面比降。它可以是一岸有凸嘴的独嘴急流滩,也可以两岸均有凸嘴,其中两岸凸嘴相对峙的称对口急流滩,前后凸嘴错开的称错口急流滩。陡坡急流滩是由于河床底部凸起,水面比降陡,甚至产生跌水而碍航。船舶经过急流滩上行时,受到与航行方向相反的自重分力(坡降阻力)和急流对船舶产生的阻力作用,常常超过船舶的功率而无法自航。
急流滩的整治方法有以下几种。①拓宽过水断面:适用于有缓流可利用的独嘴急流滩。拓宽急剧收缩的滩段后,即可降低滩段水位,减缓跌水段比降,又可减小流速,从而改善滩势。②改造滩口形态:错口急流滩有时船舶可绕航上滩。因而有条件时,将对口滩改造成错口滩能收到较好的效果。③开辟缓流航道:有些滩段上往往存在缓流区,但其流态不好或宽度不足,可改善其流态并加深或拓宽航道尺度。④筑潜坝或减缓滩上比降和流速:多适用于滩尾有深槽的急流滩。⑤开挖石盘:河底有石盘和纵横间石梁阻水而形成的陡坡急流滩,除流急外往往水深也不够,如果原有航槽条件不好,也可选在水流条件较好的石盘上开挖新槽。
险滩整治①礁石险滩:礁石常使航道过窄和过浅。如果水流平缓将碍航礁石炸除即可;若同时具有不良水流影响航行,还需针对不良水流原因进行整治。②急弯险滩:横流扫弯而碍航,可炸除凹岸碍航的凸嘴和礁石,同时向凸岸拓宽增深,使船舶能避开扫弯水。③滑梁水险滩:漫过石梁的水流易使船舶触及石梁而发生事故。如石梁窄而低,炸除工程量不大,可将石梁炸至最低水位以下,消除滑梁水;如果炸除工程量大,又有一定宽深水域,在有滑梁水时期,可沿另一侧开辟航道行驶;若另辟航道工程量大,可在石梁顶部建导流坝,抬高产生滑梁水的水位,船只可沿另一侧航行,水位降低后,滑梁水已不存在,船舶又可走原航道。
浅滩整治①航槽不明显的礁石浅滩,可采用炸礁清槽。②石梁横跨河床而形成的浅滩,若河面较宽,水流分散,主流不明显,可在石梁上开挖航槽,同时修建丁坝和顺坝,既可束水归槽增加航深,又可造成有利的水流维持航行稳定。③水深相差不多、浅区面积较大的浅滩,若炸除会引起上游浅滩恶化时,宜采用筑坝壅水的方法整治。
溪沟治理山洪暴发时,大量沙石将从溪沟中冲出,送入干流,严重危害航道。一般可采用水土保持、拦蓄山洪、治理溪沟边坡等预防措施,也可在溪沟内建拦沙坝和谷坊拦截石块和泥沙,不让其进入通航河道。有条件时,也可将溪沟改道,从航道的下游深槽入汇,以避免淤在浅滩处3。
整治的主要特点、难点山区航道整治工程实施中主要有以下4 个特点及难点:
(1)沿途居民房屋多,拆迁数量大;
(2)省政府规定的补偿标准低,开展征土拆迁工作困难大;
(3)航道整治工程项目多,工程实施时间紧、难度大;
(4)整个工程点多线长、交通不便、工程管理困难,任务十分艰巨1。
如何加强航道整治工程的质量控制(1)加强设计审查的力度;
(2)强化各部门质量保证体系的建立与落实;
(3)建立并完善原材料质量的检验制度;
(4)加强工程资料的收集与整理;
(5)施工工艺的选择;
(6)加强工程质量政府监督工作3。
本词条内容贡献者为:
杜强 - 高级工程师 - 中国科学院工程热物理研究所