船闸布置在弯道凹凸岸附近时通航条件分析 - 水利水运工程学报.pdf

第4期 水 利 水 运 工 程 学 报 No.4 摇 2012年8月 HYDRO鄄SCIENCE AND ENGINEERING Aug. 2012 船闸布置在弯道凹凸岸附近时通航条件分析 曹玉芬,周华兴 (交通运输部天津水运工程科学研究所 工程泥沙交通行业重点实验室, 天津摇 300456) 摘要:统计了枢纽中通航建筑物的布置现状,阐述了枢纽中船闸布置的有关规定,重点对通航建筑物布置在凹 岸或凸岸附近时的边界、水流和航行条件作综合分析.分析表明:船闸布置在凹岸时的有利条件多于凸岸;当船 闸引航道口门区处在弯道段时,会受斜向水流与弯道水流的共同作用,增加船舶(队)进出口门的难度;当连接 段处在弯道段时,船舶(队)受到弯道水流与航线夹角和船队轴线与航线夹角的双重作用,船舶操舵较顺直河段 困难.同时需研究船舶(队)回转半径与操舵角的关系. 关摇 键摇 词:船闸;弯道;凹岸;凸岸;通航条件 中图分类号:U641摇 摇 摇 文献标志码:A摇 摇 摇 文章编号:1009-640X(2012)04-0077-05 山区河流蜿蜒曲折,顺直河段相对较短,沿程河床纵横形态和岸线不规则,通航建筑物在枢纽中的布置 受地形、地质、水文泥沙等条件的制约,船闸布置要求的直线段长度较难满足,以芋级航道的船闸为例,直线 段长度为闸室+上下闸首+上下游引航道+上下游口门区,总长度约2 km.枢纽往往布置在弯道附近或2个弯 道之间,此时船闸布置在弯道的凸岸一侧或凹岸一侧,引航道口门区位于弯道附近,连接段会位于弯道上.鉴 于凹凸岸边界条件、水流条件的差异,弯道水流结构与斜向水流的共同作用会增大口门区与连接段横向流 速,影响船舶(队)进出口门的安全,所以,有必要分析凹凸岸通航水流条件和航行条件的利弊,为船闸在枢 纽布置中相对位置的确定提供设计依据. 1摇 国内枢纽中通航建筑物布置现状 由于枢纽在河段选址中受地质、地形、水文、泥沙等影响,船闸在枢纽中的布置千差万别,统计国内近30 [6] 座水利、水电和航运枢纽工程 .可见,枢纽基本布置在弯道附近或2个弯道之间,船闸布置凹、凸岸的情况 约各占一半,为此,对船闸布置在凹岸或凸岸的利弊作综合分析比较. 2摇 枢纽中船闸布置的有关规定 [1] (1)在《内河通航标准》 中要求:淤船闸宜布置在顺直和稳定的河段.当船闸布置在弯曲河段或河道外 的引渠内时,河床稳定,并与主航道平顺连接.于船闸宜临岸布置、不应布置在2个过水建筑物之间.盂船闸 引航道口门区及连接段应布置在泥沙不易淤积的部位. [2] (2)在《船闸总体设计规范》 中要求:淤必须与枢纽总体设计相协调,处理好通航与水利、水电和城市 建设的关系,做到水资源的综合利用,远近结合和留有余地;于必须保证船舶(队)的安全畅通过闸;船闸宜 临岸布置,上下游引航道口门区宜位于深泓线一侧;并与主航道平顺连接;盂当船闸布置在弯曲河段时,引航 道口门区均应在河床稳定部位,应满足通航条件. 摇 摇 收稿日期:2011-10-23 摇 摇 作者简介:曹玉芬(1976- ),女,天津人,副研究员,硕士,主要从事港口航道工程研究. E鄄mail:coolyufen@163.com 78 水 利 水 运 工 程 学 报 2012年8月 [3] (3)在《渠化工程枢纽总体布置设计规范》 中规定:淤当坝址处河面开阔,河床内能同时布置挡水、泄 水建筑物、通航建筑物及电站等水工建筑物时的集中布置方式,通航建筑物布置在主河槽的凹岸一侧,其下 游引航道出口应与下游主航道平顺衔接.于当坝址处河面较窄、弯曲,其凸岸适宜布置通航建筑物时;或当坝 址处河面虽开阔、顺直,但将通航建筑物及电站布置在岸上开挖的渠道内,经论证可采用分散布置方式时,若 通航建筑物位于凸岸的渠道中,船闸宜置于渠道的中段或中下段;当挡水、泄水建筑物与电站布置在河床内, 通航建筑物宜