本發(fā)明屬于航道整治技術(shù)，涉及一種航道水位下降整治方法，尤其涉及一種內(nèi)河船閘下游近壩段航道水位下降整治方法。

背景技術(shù)：

受清水下泄、盜采河砂等影響，樞紐下游普遍出現(xiàn)水位下降現(xiàn)象，船閘下游水位常因低于設(shè)計最低通航水位而影響船閘正常運行，嚴(yán)重者甚至造成船閘停航和斷航，船閘下游近壩河段也通常伴隨著航道水深不足的問題。受樞紐庫容和河道來流量等因素制約，大多數(shù)樞紐并不能通過加大航運基流來抬高下游水位和增加航道水深，在此情況下，通過航道整治技術(shù)雍高近壩段水位，以實現(xiàn)治理內(nèi)河船閘下游水位下降的目的，是恢復(fù)河流正常通航的迫切需要。

目前，一般采用丁壩、潛壩等整治建筑物來控制水位下降，明渠多用于圍堰施工導(dǎo)流期通航，作為雍水建筑物研究較少，尤其由于明渠內(nèi)容易產(chǎn)生不良水流流態(tài)，因此很少用明渠來解決航道水位下降問題。而丁壩、潛壩在治理航道水位下降時也存在一些不足，如整治建筑物數(shù)量較少時，雍水能力不足，整治效果有限；整治建筑物數(shù)量較多時，工程投資巨大，且施工和后期管理難度較大。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明為解決公知技術(shù)中存在的技術(shù)問題而提供一種內(nèi)河船閘下游近壩段航道水位下降整治方法，該方法在雍高近壩段水位、增加航道水深的同時，可以有效避免明渠內(nèi)產(chǎn)生不良水流流態(tài)，以較小經(jīng)濟(jì)代價實現(xiàn)對內(nèi)河船閘下游近壩段水位下降的治理。

本發(fā)明為解決公知技術(shù)中存在的技術(shù)問題所采取的技術(shù)方案是：一種內(nèi)河船閘下游近壩段航道水位下降整治方法，所述內(nèi)河船閘下游近壩段被位于其中的江心洲分成右側(cè)非通航汊道和左側(cè)通航汊道，該整治方法為：在右側(cè)非通航汊道布置鎖壩，在左側(cè)通航汊道內(nèi)布置明渠和雍水壩，所述明渠沿主流方向布置并采用梯形斷面，包括航道，在所述航道兩側(cè)對稱設(shè)置有導(dǎo)墻，在所述航道與所述導(dǎo)墻之間設(shè)置有邊坡，所述明渠的長度、所述明渠的寬度、所述航道的底標(biāo)高和所述導(dǎo)墻的頂標(biāo)高根據(jù)平面二維水流數(shù)學(xué)模型調(diào)整，直至船閘下閘首水位、航道沿程斷面的水深均可以滿足設(shè)計要求；在所述明渠的渠首兩側(cè)各設(shè)有一所述雍水壩，所述雍水壩與所述明渠的渠首和近岸相接，所述雍水壩的頂標(biāo)高與所述明渠的渠首頂標(biāo)高相同。

所述鎖壩和所述雍水壩迎水坡坡度為1：2，背水坡坡度為1：3。

所述鎖壩的頂標(biāo)高比船閘下游設(shè)計最低通航水位高0.2m。

對航道水流流態(tài)有影響的河道邊界和礁石進(jìn)行整治，以避免明渠內(nèi)產(chǎn)生不良水流流態(tài)。

對江心洲頭部左側(cè)邊灘進(jìn)行疏挖，以增加過流斷面面積和降低航道流速。

切除江心洲尾部左側(cè)邊灘，以平順江心洲岸線形態(tài)，增加明渠右側(cè)的過流能力，避免因江心洲洲尾挑流在明渠內(nèi)產(chǎn)生滑梁水。

清除明渠出口左側(cè)礁石，以消除剪刀水影響。

對所述明渠上、下游水深不足區(qū)域疏挖至航道設(shè)計水深。

本發(fā)明具有的優(yōu)點和積極效果是：

1)可以充分利用航運基流，雍高船閘下游近壩段水位，同時可以有效控制航道淺點疏挖引起的水位下降，以實現(xiàn)航道增深目的。

2)通過合理布置明渠和對明渠附近河槽形態(tài)進(jìn)行整治，以避免和消除明渠內(nèi)跌水、滑梁水、剪刀水等不良水流流態(tài)，獲得滿足船舶安全航行所需要的水流條件。

3)工程量小，工期短，工程費用節(jié)約，無需建設(shè)整治建筑物群或是新建梯級渠化工程，就能在現(xiàn)有航運基流下以較小的經(jīng)濟(jì)代價恢復(fù)河流通航。

附圖說明

圖1為應(yīng)用本發(fā)明的沙溪口水電站下游近壩河段河勢圖；

圖2為本發(fā)明應(yīng)用在沙溪口水電站下游近壩河段的平面布置圖；

圖3是圖2的A部放大圖；

圖4是圖2中的明渠斷面圖；

圖5為本發(fā)明應(yīng)用在沙溪口水電站下游近壩河段的優(yōu)選方案平面布置圖。

具體實施方式

為能進(jìn)一步了解本發(fā)明的發(fā)明內(nèi)容、特點及功效，茲例舉以下實施例，并配合附圖詳細(xì)說明如下：

請參閱圖1～圖5，一種內(nèi)河船閘下游近壩段航道水位下降整治方法，所述內(nèi)河船閘下游近壩段被位于其中的江心洲分成右側(cè)非通航汊道和左側(cè)通航汊道，該整治方法為：在右側(cè)非通航汊道布置鎖壩1，在左側(cè)通航汊道內(nèi)布置明渠3和雍水壩21和22，所述明渠3沿主流方向布置并采用梯形斷面，包括航道33，在所述航道33兩側(cè)對稱設(shè)置有導(dǎo)墻31和32，在所述航道33與所述導(dǎo)墻31和32之間設(shè)置有邊坡34和35，所述明渠3的長度、所述明渠3的寬度、所述航道33的底標(biāo)高和所述導(dǎo)墻31和32的頂標(biāo)高根據(jù)平面二維水流數(shù)學(xué)模型調(diào)整，直至船閘下閘首水位、航道沿程斷面的水深均可以滿足設(shè)計要求；在所述明渠3的渠首兩側(cè)各設(shè)有一所述雍水壩21或22，所述雍水壩21和22與所述明渠3的渠首和近岸相接，所述雍水壩21和22的頂標(biāo)高與所述明渠3的渠首頂標(biāo)高相同。

在所述明渠3的上、下游航道內(nèi)存在淺點時，還需對所述明渠3上、下游水深不足區(qū)域疏挖至航道設(shè)計水深，以達(dá)到設(shè)計航道尺度。

請參見圖1，應(yīng)用上述整治方法的沙溪口水電站下游近壩河段河勢及灘險礙航情況簡述如下：

沙溪口水電站為閩江下游的第二級樞紐，距離閩江水口水電站約108km。沙溪口水電站至南平延福門河段長約13.5km，位于水口水庫的變動回水區(qū)，下段西芹鎮(zhèn)至延福門10km河段河床較低，水深條件較好，上段西芹鎮(zhèn)至沙溪口水電站3.5km河段枯水河槽彎窄、水淺流急、流態(tài)紊亂，通航條件較差。

沙溪口水電站具有發(fā)電與航運功能，電站安裝的4臺單機(jī)容量75MW發(fā)電機(jī)組位于河道右岸，同步建設(shè)的一線單級300t級船閘布置于左岸。沙溪口船閘下游設(shè)計最小通航流量為265m³/s、延福門水位低于61m時，近壩段基本不受水口水庫回水影響，沙溪口船閘下閘首水位僅63.07m，比設(shè)計最低通航水位63.8m低0.73m，近壩段航道水深一般僅0.3～0.8m，達(dá)不到航道設(shè)計水深2.1m的要求，嚴(yán)重影響了該航段的暢通。

請參見圖2，根據(jù)礙航情況、河勢和河槽特征，應(yīng)用上述整治方法對船閘下游近壩河段進(jìn)行整治。在本實施例中，所述鎖壩1和所述雍水壩21和22迎水坡坡度為1：2，背水坡坡度為1：3。所述鎖壩1的頂標(biāo)高比船閘下游設(shè)計最低通航水位高0.2m。請參見圖3及圖4，明渠兩側(cè)導(dǎo)墻31和32之間的頂寬70m，其中航道33寬55m，航道33距離左側(cè)導(dǎo)墻31為10m，航道33距離右側(cè)導(dǎo)墻32為5m；為避免跌水影響，航道左側(cè)邊坡34及右側(cè)邊坡35均為規(guī)則邊坡，即對天然河底線4進(jìn)行整治，清除邊坡上大的凸包和填平大的坑洼，以對邊坡進(jìn)行整平，同時，要清除明渠內(nèi)航道底部淺點，深潭和坑洼處需要填充至設(shè)計高程。

進(jìn)一步地，對航道水流流態(tài)有影響的一些河道邊界、礁石等應(yīng)采取進(jìn)一步的綜合整治措施，以避免明渠內(nèi)產(chǎn)生不良水流流態(tài)。請參見圖5，為壩下近壩河段優(yōu)選整治方案平面布置圖，具體情況為：根據(jù)航道內(nèi)水深情況，對水深不足區(qū)域(1#、2#、3#)疏挖至設(shè)計航道水深；根據(jù)適航流量條件下航道內(nèi)的流速流態(tài)情況，確定航道局部整治方案，主要有：針對鯉魚洲頭部左側(cè)邊灘附近過流能力不足、流速過大問題，對邊灘進(jìn)行適當(dāng)疏挖(4#)，以增加過流斷面面積和降低航道流速；針對鯉魚洲洲尾挑流而產(chǎn)生滑梁水，使得明渠內(nèi)航道橫流過大的問題，適當(dāng)切除鯉魚洲尾部左側(cè)邊灘以平順江心洲岸線形態(tài)(5#)，以增加明渠右側(cè)的過流能力；針對明渠出口左側(cè)礁石在中水流量下挑流而產(chǎn)生剪刀水的問題，適當(dāng)清除礁石(6#)，以消除剪刀水影響；

優(yōu)選整治方案實施后，明渠內(nèi)航道最小水深為2.14m，整治河段航道各斷面最小水深均達(dá)到2.1m，設(shè)計流量下船閘下閘首水位為64.17m，比設(shè)計水位高0.37m，明渠內(nèi)水流一般較為平順，明渠內(nèi)航道的縱向流速一般小于2.3m/s，橫向流速一般小于0.3m/s，無不良流態(tài)，實現(xiàn)了治理壩下水位下降和恢復(fù)船閘通航的目的。

盡管上面結(jié)合附圖對本發(fā)明的優(yōu)選實施例進(jìn)行了描述，但是本發(fā)明并不局限于上述的具體實施方式，上述的具體實施方式僅僅是示意性的，并不是限制性的，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員在本發(fā)明的啟示下，在不脫離本發(fā)明宗旨和權(quán)利要求所保護(hù)的范圍的情況下，還可以做出很多形式，這些均屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。