航道综合养护技术在长江落锅滩河段的应用.pdf
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1、航道水运管理第45 卷第1 0 期2 0 2 3 年1 0 月航道综合养护技术在长江落锅滩河段的应用张文江1,黄蓓蓓,度莜(1.长江重庆航运工程勘察设计院,重庆40 1 1 47;2.长江航道局,湖北武汉430010)【摘要】落锅滩是长江上游河段的重点碍航滩险,经整治后,落锅滩河段航道狭窄危险的碍航问题得到较好解决。介绍落锅滩基本情况,在分析落锅滩航段出现碍航成因的基础上,从养护观测、应急调标、维护性疏浚、航道建筑物维修等方面对落锅滩4年养护工作的思路和过程进行总结,以期为该滩的后续治理以及其他类似河段养护提供借鉴。【关键词】落锅滩;航道养护;养护疏浚;建筑物维修1落锅滩基本情况1.1著名的险
2、滩落锅滩位于长江上游香炉滩水道中段(上游航道里程9 8 4.5 km),处于一分汉河段中段,历史上是长江上游著名的急流险滩。整个滩段内坝众多,左岸上游有巨大的卵石(古贤坝),依次分别有桌子角、落锅儿、鸡翅膀等坝,右岸三溪口分布暗,弯曲汉道河段的顶部有余家湾坝(江心洲)纵卧江中,航道条件较为复杂,如图1 所示。天人图1落锅滩河势收稿日期:2 0 2 3-0 3-1 5作者简介:张文江(1 9 8 2 一),男,硕士,高级工程师,研究方向为港口与航道工程科研及设计30http:/1.2以往整治情况落锅滩处在分汉河段进口,受弯曲河道凹岸航槽突出淤积浅区的影响,流速大且比降陡。2 0 0 5年,在“叙
3、泸段一期 航道建设工程中,对打鱼头部的淤积浅区进行疏浚,以提高航槽水深,扩大枯水期泄水面积,降低流速、比降。同时,在打鱼头建落锅滩顺坝,以顺坝为依托建落锅滩丁坝,调整分汉处水流量的同时也增大水流对左汉进口处浅区的冲刷力度。工程实施后滩段水流向左岸航槽中偏移归顺,滩段水深增加,局部航道条件有所好转。1.3近年航道概况叙泸段一期航道建设工程实施以来,该滩养T护主要为日常巡查和测绘,航道条件满足养护尺度要求。2 0 1 3 2 0 1 4年,由于人为活动和自然冲淤的影响,边滩大幅降低,主汉浅区连年出浅,枯水期航道维护极其困难。随即开展持续性巡察、测绘、调标和疏浚养护工作,但仍无法解决该滩的枯水运管理
4、第45 卷第1 0 期2 0 2 3 年1 0 月航道水期出浅问题。通过综合分析和模型研究,于2 0 1 8年对现有航道建筑物进行改善性维修后,航道维护困难的情况得到彻底改善 2 ,近年无须对航道进行维护疏浚,但从2 0 2 1 2 0 2 2 年的观测资料来看,左岸桌子角坝有小幅淤积外延的趋势,继续发展可能威胁通航安全。2滩难段碍航成因分析根据近年落锅滩的维护资料,从出浅前后的河床变化和水流条件的变化人手,对滩段出浅原因进行分析和总结。2.1河床变化从2 0 0 9 年与2 0 1 6 年落锅滩的滩段冲淤变化对比发现,由于受人为采砂活动影响,烂石坝至桌子角、落锅儿等坝处形成多处带状冲刷坑,冲
5、刷范围顺水流方向长度达1 km,高程大部分降低5 m以上;打鱼洲滩被大面积挖空,形成多处深坑,局部最大高程降低达1 7 m;左岸的古贤坝、右岸的三溪口及余家湾堆积砂卵石山,地形抬高明显,最大增幅约1 3 m。在主航道区域,左汉进口主航槽从落锅儿至锣锅有一条形冲刷带,冲刷深度约0.51.5m;打鱼右汉进口冲刷明显,深度均在3.5m以上,其余部位变化较小。落锅滩河段3 m等深线的变化如图2 所示。图2落锅滩3 m等深线变化2018年枯水期以前,左汉进口落锅儿浅区部位均呈断开状态。其中,2 0 0 9 年的断开距离约580m,经过2 0 1 6 2 0 1 7 年枯水期疏浚后,原断开的距离缩短至1
6、8 5 m。锣锅一直存在过渡段浅区,3 m等深线均未贯通。右汉进口处3 m等深线范围有所扩大,局部上延约40 m。2.2分流比、比降及流速变化落锅滩水文观测资料显示,在2 0 0 9 年叙泸段整治工程实施后,左汉与右汉枯水分流比为8:2,主槽通航条件较好。受挖沙采石影响,磕坝滩面整体跌降后,两汉的分流比也随之减小,2 0 1 6 年初降至6.5:3.5,2 0 1 7 年枯水分流比更是达到5.8:4.2,主汉分流减少,水位降低。枯水期滩段最大流速集中于丁坝坝头一带,约3.8 2 m/s;中水期随流量增加,流速有所增加,主流逐渐偏向右岸,最大流速位置上提至顺坝坝头附近,最大流速为4.2 6 m/
7、s;直至洪水期,由于河面变宽,流速有所降低,最大流速降至3.6 8 m/s。由于该河段过度采砂造成主槽枯水水位大幅降低,沿程水面比降增加,在桌子角-落锅儿一线枯水期河心最大比降0.1 6 1%;水面线纵向形成明显跌水,至锣锅以下水面比降才逐渐趋于平缓,最大比降在0.0 5%之内。另外,汉道进口部位枯水期横流强盛,河心向右岸横比降达到0.0 5 6%,河心向左岸横比降更是达到0.0 7 9%,两汉水面高差达到0.5m左右。江心形成水向两岸发散,造成下行船舶在三溪口需提前转向,调转船位过弯以防被强烈的横流带人副汉内。2.3原因分析为分析河床地形变化对滩段航道条件的影响,选取打鱼头部、中段和尾部断面
8、,对近年设计最低通航水位以下过流面积变化进行对比,见表1。表1 落锅滩过流面积比较测量日期头部1992年2 月860.892009年2 月668.542016年4月2.606.532018年1 月2.772.05E-mail:SYGL单位:m中段尾部1041.842.604.641345.662.816.023725.613339.733916.623390.6331第45 卷第1 0 期2 0 2 3 年1 0 月航道水运管理2014一2 0 1 6 年,由于人为挖沙采石造成打鱼江心洲及右汉高程的大幅降低,2 0 1 6 年进口断面面积较2 0 0 9 年过水断面面积从6 6 8 m增至2
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