航道工程学复习思考题-参考答案

《航道工程学》复习思考题1．水运的优缺点主要表现在什么地方？优点：1.内河水道的建设可以密切结合水力资源的综合利用、综合开发。

2.水运的运输能力比较高。

3.水运成本低。

4.由于河流的分布面广，使水运便于实行大中小结合及长短途运输结合缺点：首先由于航道地形、船舶技术和营运管理方面的原因，水运的技术速度和商务速度都比较低。

其次，水运受自然条件的影响较大，在有些地区不像汽车、火车哪样可以常年不分昼夜进行不间断的运输。

此外，在建成四通八达的航道运输网以前，水系还自称体系，互不沟通，运输的连续性差，有时需要转驳倒载，甚至造成货损货差等。

2．航道整治的目的和任务是什么？航道整治的目的是：延长通航历程，提高航道标准，改善通航条件和保障航道畅通3．浅滩、急滩、险滩的区别何在？4．航道的概念基本要求是什么？船舶在河流中行驶，要求有一条连续而通畅的航槽——航道。

航道也是为了组织水上运输所规定或设置的船舶航行的通道。

基本要求：通航保证率、航道尺度（宽度、深度、净空及河弯半径）、航道断面系数、航道水流条件。

5．航道工程主要有哪些内容？疏浚、整治、渠化、运河、航标、清障等6．航道尺度有哪些内容？航道尺度包括：水深、宽度、转弯半径、净空7．我国内河航船的航行方式有哪些？优缺点？我国内河航船的航行方式分为船舶和船队，船舶分为机动船和非机动船。

船队分为拖带船队和顶推船队。

与拖带船队相比，顶推船队的优缺点是船舶航行的阻力小；顶推船队螺旋桨水流不对驳船产生干扰，可以提高推船的推进效率；长度通常短于拖带船队，推船和驳船连成整体，操纵较为灵活；驳船紧靠推船，为发展无人驳创造了条件。

顶推船队的缺点是驳船刚性连接，要求航道有较大的弯曲半径；在有船闸的渠化河流上，船闸尺度和船队尺度彼此要相适应，负责需解队过闸，运输效益受到影响。

8．航道与航迹带有何区别？航道：为保证船舶安全航行所开辟的具备一定水深、宽度及航标的水道9．如何确定航道标准水深、航道宽度？弯曲航道为什么要加宽？标准水深=设计船型标准吃水+富裕水深富裕水深=触底安全富余量+考虑波浪影响的富余量+船舶航行下沉量+考虑水体密度影响的富裕水深+考虑挖槽回淤影响的富裕量航道标准宽度B=2（bcosα+Lsinα)+Δb+2D式中：B—航道宽度b—设计船队（或单船）宽度L—设计船队长度，拖带船队为最大单船长度（m）α—航行漂角Δb—上、下行船队间的横向舷距（m）D—船舷上航槽边线的距离船舶在经过弯道时，不仅要承受本身的转向力矩，离心力，还要受动水压力和扫弯水的作用10．为什么船舶通过浅滩要减速行驶？并解释结构吃水、标准吃水、动吃水，变吃水有何意义？结构吃水是指该船设计时,船体结构所能承受的最大吃水,只在船舶结构设计过程中使用.设计吃水是指设计状态下,船舶满载时所对应的吃水11．解释漂角、船吸、岸吸、航道断面系数。

船舶在航行过程中，由于受外界因素影响，传播会偏离航向。

为保持航行的正确方向，往往使船舶（队）纵轴线与航向保持一定的夹角，即通常所说的航行漂角。

船吸：两船队交会时，船队两侧存在着流速差和水位差，从而形成压力差而产生呼吸岸吸：船舶与河岸之间的水流会有推动船首离岸和吸引船尾靠岸的倾向。

航道断面系数：是指最低通航水位时的航道过水断面与标准船舶（队）标准吃水时船中浸水断面的面积之比。

12．为什么要设置航标，内河航标分为那些类型？内河航标是船舶在内河航道安全航行的重要助航设施，它的主要功能是表示内河航道的方向、界限与障碍物，为船舶航行指示安全、经济的航道。

内河航标可分为三类：航行标志，信号标志，专用标志航行标志分：过河标、沿岸标、导标、过渡导标、首位导标、侧面导标、左右同行导标、示位标、泛滥标、桥涵标信号标志分：通告信号标、鸣笛标、界限标、水深信号标、横流标、节制闸标专用标志：管线标、专用标13．浅滩的概念和成因？浅滩：河床凸起处枯水期航深不足而碍航，水流散乱或横流很强，船舶航行困难根本成因：输沙不平衡而产生的局部淤积具体成因：（1）流速的减小（2）环流的消失或减弱（3）洪枯水流向不一致（4）局部地区来沙量的加大14．浅滩的组成有哪些？请用示意图指示。

浅滩的组成a)平面图；b)沿深泓线纵断面；c)A-B断面1-上边滩；2-下边滩；3-上深槽；4-下深槽；5-沙梗；6-上深槽尖潭；7-下深槽倒套；8-上沙梗；9-下沙嘴；c-鞍凹；8～c～9滩脊15．浅滩的局部比降与什么因素有关？16．浅滩段上的水流（比降、流速、环流、切应力）和泥沙运动特点是什么？河流动力学P12017．解释浅滩的的周期变化及多年周期性变化？1．浅滩演变的年周期性水文条件的变化，是引起浅滩变化在直接条件，水文条件有年周期的变化，浅滩也有汛期淤、枯期冲刷的年周期变化。

2．浅滩演变的多年周期性以多年水文周期性变化为依据。

18．试述弯道浅滩的环流特点？过渡段长短对环流有何影响？19．河床形态对浅滩演变有何影响？利于浅滩稳定的河床形态有哪几个方面？20．解释水流动力轴线、深泓线的含义，二者有何区别？、河道各横断面中沿水流流向的最大流速或最大动能点的连线深泓线：河道各横断面最大水深点的连线21．水流动轴线的摆动对浅滩的影响如何？22．浅滩演变分析的方法及主要内容？23．相对水深的含义？水深分析的方法有哪些？其内容？24．浅滩的类型、出现地方、特点及主要整治方法。

浅滩分为：正常浅滩、交错浅滩、复式浅滩、散乱浅滩正常浅滩多出现在曲率平缓的弯曲过渡河段和河身较窄的顺直河段上。

一般情况下，这类浅滩不碍航，只有在洪水期到来，沙特别多的年份才会出现水深不足，但稍加整治即可同行，可以算是好的浅滩。

整治正常浅滩，一般是采用丁坝固定边滩，加高上下游边滩高程，延长水流对浅滩的冲刷时间，如果边滩已较高，可采用护面固滩交错浅滩常出现在河宽较大，边滩比较发育的顺直河段上或曲率大、过渡段很短的弯曲河段上。

特点：上下神草在平面上互相交错，下深槽的上端窄而深，称为倒套，边滩较低，横向漫谈水流比较强烈，浅滩脊宽浅，鞍凹斜窄或无明显鞍凹，浅滩冲淤变化较大，航道极不稳定，航行条件不好。

整治交错浅滩的关键是消除倒套对水流的不利影响。

整治措施可集中为：消除漫向倒套的横向水流，并固定、抬高下边滩。

复式浅滩是由两个或领个以上的浅滩所组成的。

他的冲淤变化大，航槽不稳定且存在横流，严重碍航。

整治这种浅滩，应将上下浅滩作为一个整体来考虑，防止只改善下浅滩水深，引起上游水位过分降低，以至于上下浅滩水深更浅。

一般是采取不知几组丁坝的措施，为了稳定中间深槽，并促使其发展，影特别注意提高中间边滩高程，为了防止由上浅滩冲下来的击杀在下浅滩淤积，下浅滩的整治宽度可略小于浅滩禾草的整治线宽度。

散乱浅滩特点是河床宽浅，沙体散乱，没有明显的边滩和深槽，沙体位置随水位变化而频繁变动，很不稳定，航道弯曲，水深小且航槽位置经常摆动，因而航行条件极差。

整治这类浅滩，一般是根据上下游河段的河势，规划处一条正常弯曲行的整治先，然后通过丁坝等整治建筑物将散乱的沙体联结和促淤成边滩，以固定河势，引导水流集中冲刷航槽。

25．绘图说明冲淤临界水位。

26．中、洪水整治与枯水整治有何不同，它们的主要任务是什么？27．设计水位包括哪些方面？确定基本站与浅滩设计水位的方法有哪些？设计水位包括最低通航水位和最高通航水位。

方法：水位相关法、比降插入法、瞬时水位法28．整治水位、造床流量的概念，如何确定整治水位？整治水位一般是指与整治建筑物头部齐平的水位。

造床流量是指在其造床作用与多年流量过程的综合造床作用相当，而对塑造河床形态起着控作用的某个流量。

整治水位确定方法：（一）经验法：1.根据各河流整治比较成功的经验数据确定。

2.选择该河优良河段的边滩高程作为整治水位。

3.采用多年平均水位或多年平均流量时的水位，此水位接近于平滩（边滩）水位。

（二）造床流量法29．解释整治线，整治线宽度，确定整治线宽度的方法有哪些？各方法计算整治线宽度的原理及步骤。

整治线宽度是指整治水位时的河面宽度。

确定方法：1.经验法：（1）优良河段上下游，根据调查和河道的地形图，寻找与被整治浅滩具有相似的水文、泥沙及河床地质条件的优良河段。

选取若干各具代表行的优良断面绘制其断面图，在图上直接两区整治水位时的自然河宽，取多个断面的平均值为浅滩的整治线宽度。

（2）河相关系法（3）实测河宽水深分析法2.理论计算法：（1）水力学方法（2）输沙平衡方法3.规范推荐的输沙平衡计算公式30．整治线布置的内容和基本原则是什么？内容：1.确定整治线的位置与岸线之间的关系2.了解整治线范围内及边缘的水流泥沙特性3.确定整治线的水位与整治线宽度原则：1.布置整治线的方向和位置依靠主导河岸，整治线的起点和终点应以深槽的主导何为依托2.整治线一般应与枯水河槽相适应3.整治线一般应通过浅滩上的最大流速区4.有支流或溪沟汇入的口门不宜布置整治线5.全面考虑两岸工农业需要和防洪要求31．解释稳定深槽和主导河岸？通常位于哪一岸？稳定深槽通常是指符合航行要求和历年来变化不大的深槽，一般靠近凹岸主导河岸32．非淹没丁坝和淹没丁坝的水流各有何特点？非淹没丁坝：水流流向丁坝时受丁坝壅阻，必将逐渐减小，流速降低，接近丁坝时出现反比降，迫使水流流向河心，绕过坝头下泄淹没丁坝：丁坝束水作用大大降低，坝下回流区逐步消失，丁坝相当于堰流，水流漫过坝顶，形成跌水，在坝后产生横轴螺旋流33．绘图说明上挑、下挑丁坝的水流现象？比较其冲淤特点。

P3934．对口丁坝和错口丁坝布置的水流特点及适用条件，确定丁坝间距原则有哪些，如何等高式丁坝系统的含义。

对口丁坝水流流过坝间比较平顺，流态良好，在流速较小的河流上比较实用。

错口丁坝水流绕过坝头比较迂回曲折，在流速较大的山区河流上宜采用交错丁坝35．顺坝的作用和布置原则是什么？顺坝的作用：1.调整急弯，规顺岸线，促使航槽稳定。

对于一些不规顺的河岸引起的乱流，也可用顺坝构成新的河岸，平顺水流改善流态。

2.堵塞倒套，尖滩。

3.堵塞支汊，调整汇流出的交汇角。

沿整治线束窄河宽布置原则：P4236．锁坝、转流建筑物的作用是什么？转流建筑物分哪几类？其中什么型式的转流建筑物常用？为什么？锁坝作用：锁坝是为了在分汊河道上为了集中水流冲刷通航汊道，或在有串沟的河汊上，不使串沟发展，可在费通航汊道上或串沟上修建锁坝37．鱼嘴和岛尾工程的作用是什么？P51作用是稳定汊道鱼嘴（分水堤）为了保证各汊道在各级水位时都有一个比较稳定的分流比与分沙比岛尾：稳定汊道38．平顺护岸的作用和原则是什么，崩坍有哪几种类型？P4239．浅滩整治作哪方面水力计算？修筑丁坝后水面线计算分哪两种情况考虑？40．用能量方程推导糙率公式（不计局部水头损失），影响n的因素有哪些？41．用均匀流阻力公式推导筑丁坝后的水位壅高值的表达式。