航道整治课程设计

航道整治课程设计

Pleasure Group Office【T985AB-B866SYT-B182C-BS682T-STT18】

某浅滩航道整治

课程设计说明书治课程设计说明书班级

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目录

1.滩险概况及整治方案

该浅滩为平原河流顺直河段上的过渡段沙质浅滩，因为上游有一江心洲，导致上游水流分汊形成分汊河道，洪水期来自上游的大量泥沙淤积在汊道出口两水流交汇处，在退水时又不能被水流全部带走，因此在枯水期形成碍航浅滩。能满足航深要求的上、下深槽宽而浅，且水深相差不大，曲率甚小，但经多年观察，深槽仍然变化不大，基本稳定；上、下边滩低坦，过渡段河面宽阔，水流分散。

采取整治（筑坝）和疏浚相结合的工程措施进行整治。其具体整治措施为：沿溪线布置挖槽，吸引水流，增加航深；两岸用对口丁坝束窄过渡段河面宽度，抬高边滩，稳固中、枯水河槽及其主流方向，加大流速，提高水流输沙能力，确保挖槽稳定。

2.设计标准的确定和推算

2.1. 设计水位

由1963年长江上游某基站日平均水位表得1963年水位保证率曲线计算表：

1963年水位累计频率计算表(表1)

在该曲线上可找得1963年保证率为95%的水位为30.29m。

根据1955年到1974年的水文资料可得表2，作出累计频率曲线并按P-III 型曲线“求矩适线法”配线（图2），可得到当Cs=3Cv时，理论曲线与实测点的拟合程度最好，所以取保证率为95%的水位为30.2m，即为基站的设计水位。

某水位站保证率为95%的水位累计频率计算表（表2）

按P-III 型曲线配线时，其理论计算表如表3，其中p φ根据S C 和V C 的值查表所得，而 P V p C K φ+=1，82.29621.0+=p p K Z

理论累计频率计算表（表3）Cv=

2.2. 浅滩基本水尺设计水位

基站与浅滩的相关计算表如下表4，并以此为依据推求表示浅滩设计水位与基站设计水位的相关关系的回归方程，即水位相关法。

基站和浅滩水位相关计算表（表4）

根据上表中数据，首先计算均方差 相关系数为：

显着水平检验：n=29，n-2=27，显着水平α取，查表得0.46400.01=γ，因为

0.46400.9649=≥=γγ，故γ是显着的，可进行相关分析计算，关系是密切的。

计算回归系数： 建立y 倚x 的回归方程：

因基站设计水位为30.2m ，代入上述回归方程得浅滩设计水位为

2.3. 其它水尺设计水位

根据资料提供的三组数据列表计算如表5，该表是根据各水尺与基本水尺相关水位资料用“瞬时水位法”推求而得。

其它水尺设计水位计算表（表5）

2.4. 用比降法确定各断面的设计水位

当上下游两水文站之间的水面比降不太均匀时采用如下公式

以水尺2和水尺4计算，有

所以断面Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ的设计水位分别为

2.5. 床沙粒径的确定

根据提供的资料列出床沙粒径级配表（表6）：

浅滩槽沙粒径级配表（表6）

列表计算床沙粒径的加权平均值（表7），得mm d cp 987.0 。

加权平均粒径计算表（7）

2.6. 断面Ⅰ、Ⅱ和断面Ⅱ、Ⅲ之间的河床糙率

基站设计水位：

基站整治水位：31.2m 1.030.2=+

整治流量：s m Q /8.664150602.315042=-⨯= 绘图水位：29.55m

浅滩整治水位：29.831.028.83=+

现给定断面Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ在整治水位时的过水断面面积分别为：

给定断面Ⅰ、Ⅱ和断面Ⅱ、Ⅲ之间的距离分别为：

给定水面宽度，河道为宽浅河

道，则m B B B 5.693===ⅢⅡⅠ

糙率的计算公式如下：

m

B B B Ⅲ Ⅱ Ⅰ

693．5

m 8 . 339 2 . 528 23 12 l m l 2 2 2 1333 1261 1311 m

A m A m A Ⅲ Ⅱ Ⅰ

根据上述公式计算得断面Ⅰ、Ⅱ和断面Ⅱ、Ⅲ之间的糙率分别为： 03571.012=n ，03811.023=n 所以，河床糙率为：

3. 整治工程设计

3.1. 整治线宽度计算

（1）水力学法： （2）输沙平衡法： 所以，有 则

所以，整治线宽度m B 4922=。

综合水力学法和输沙平衡法的计算结果，取整治线宽度m B 4862=。

3.2. 整治线的布置

根据上述计算有浅滩设计水位为28.83m ，而绘图水位为29.55m ，因此，在图上勾勒出设计水位时碍航的浅滩，即水深小于+2.22m 的等深线。作出从上深槽到下深槽的深泓线，然后根据该深泓线的走向并以其为中线布置出宽度为500m 的整治线，且左岸整治线上游与江心洲尾相连接。

3.3. 整治建筑物的布置

按从上至下的顺序布置两岸丁坝。第一座丁坝宜在水深稍浅或适航的断面上，坝间距按前坝投影长度的1－2倍确定，各坝按从上至下、左单右双（面向下游分左右）的习惯编号。

3.4. 挖槽的确定

将溪线修直作挖槽轴线并绘出挖槽平面布置图，在浅滩上段、中段和下段垂直溪线点绘挖槽断面（以整治线为边线），计算挖槽水深。取与设计航深相近或稍深的计算值作挖槽设计依据。

设计水位时，浅滩上整治线宽度范围内的过水断面（在水深最小处选取，且断面垂直于整治线）面积25.435m A （=。

所以挖槽前平均水深 取m B n 60=时

挖槽后设计水位下的水深 取m B n 80=时

挖槽后设计水位下的水深 对上述两种情况进行比较：

（1）两种情况下的m K 值均大于1，均满足挖槽设计要求

（2）设计水位下的通航水深m t 5.1=，当m h n 09.2=时，与之较接近 （3）对两种情况的挖槽工程量进行估算，可得到当m B n 60=时，工程量相对较小

根据以上分析，取挖槽宽度m B n 60=，挖槽水深m h n 245.2=比较合理。