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《石质急流滩碍航水流的形成条件与碍航流态分析》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。
1、石质急流滩碍航水流的形成条件与碍航流态分析曹民雄,唐存本,蔡国正(南京水利科学研究院,江苏南京210024)摘要:分析了石质急流滩形成的原因和碍航水流时形成条件,较为详细地论述了急流滩的主要流态与水力特性,以及各种流态对船舶航行的影响。关键词:石质急流滩;碍航水流;形成条件;碍航流态;航行影响中图分类号:U611文献标识码:B文章编号:1002-4972(2003)10-0043-03FormationConditionandPatternofNavigation-obstructingFlowofRockRapidsCAOMin-xiong,TANGCu
2、n-ben,CAIGuo-zheng(NanjingHydraulicResearchInstitute,Nanjing210024,China)Abstract:Thispaperanalyzestheformationcausesofrockrapidsandformationconditionofnavigation-obstructingflowandgivesadetailedexpositionofthemainflowpatternandhydrauliccharacteristicsofrapids,aswellastheinfluence
3、sofallkindsofflowpatternsonvesselnavigation.Keywords:rockrapids;navigation-obstructingflow;formationcondition;navigation-obstructingflowpattern;influenceonnavigation1前言我国大部分山区蕴藏着极为丰富的矿产、旅游等资源,山区水路运输的发展,对流域的地区经济发展将起着重要作用。目前,西部大开发给西部地区的水路运输注入了旺盛活力,山区河流航运建设迎来了新的发展时期。山区河流多受原生地形的影响,表现出
4、不同于平原河流的碍航特性,其中石质急流滩就是山区河流主要的碍航滩险类型之一。据统计,在石质滩险中急流滩约为50%1,川江上1045km范围内210处滩险中石质急流滩有50处,占总数的23.8%2。可见石质急流滩是目前西部内河航运建设中经常遇到的滩险,对其碍航水流的形成与碍航流态进行分析,是石质急流滩航道整治的基础。山区河流上游一般穿行于峡谷之间,两岸岩石裸露,岩石褶皱断裂较剧烈,节理发肓明显,崩岩垮山较多,往往礁石滚落江中造成堵江,使河段成为急流滩段。在峡谷河段河流横断面多呈V字型或U型,因谷底被水流切削较深,枯水滩势稍缓,但进入中、洪水期,两岸均无台地,
5、随着水位的上升,滩势将越来越汹。2.2山麈沟壑发育山区河流两岸多为绵延的山麈,沟壑发达,山洪暴发时从溪沟可冲出大量泥石,小块的碎石易被水带走,较大的石块滞留于溪口,形成扇形冲积体,压缩或堵塞河道,从而造成急流。2.3岩性组成的不均匀性组成河床的岩石非常复杂,一般各处组成不尽一致。软岩易被水流侵蚀为深潭或凹岸,坚硬的岩石不易被水流侵蚀,往往成为江中暗礁或石梁,造成河道狭窄。山区河2急流滩的形成原因2.1峡谷地貌收稿日期:2003-06-02西部交通建设科技项目:200132822468作者简介:曹民雄(1965-),男,江苏南京人,硕士,高级工程师,从事港口
6、与航道工程的研究工作。·43·总357期第10期2003年10月《水运工程》Total357No110Port&WaterwayEngineeringOct.2003流各种流态的出现源于复杂的河床地形,复杂而独特的河床地形源于河床内各处岩石的组成不同。因而,在长期的水流作用下,河床很不规则,使河流呈现出弯、急、浅、险不同的滩情。总之,急流滩一般出现于河流的中、上游,且多见于山区河流。石质急流滩段的河段大都由岩石组成,河道轮廓较为稳定,在水流作用下,一般河道变形不大。石质急流滩的分布与地质情况有较为密切的关系:川江的各种急滩50处,重庆以上的丘陵地带,河床较
7、开阔,急滩仅6处,重庆以下流经峡谷地带,急滩达44处,占总数的88%2。(1)滩段在平面上河宽先收缩再放宽,即在滩口存在横向收缩;(2)滩段在纵向上地形先隆起再下降,即在滩口存在纵向收缩。大部分情况下的石质急流滩既有横向收缩,又有纵向收缩。4急流滩的主要流态及碍航情况船舶通过石质急流滩险既要克服各式各样的碍航流态,也得躲避一些碍航的地形(如礁石),否则易被险恶的水流推向岸边或礁石而撞坏,或被险恶流态(如漩水)所卷沉,造成严重的海损事故。为了避免海事的发生,必须对石质急流滩进行整治。4.1剪刀水剪刀水是石质急流滩最常见的流态,因滩口处平面上存在收缩,水流流经
8、滩口时逐渐向下游收缩成一束,水波纹的平面形态上如同剪刀,平面上呈“
