CN106917386B - 倒l型挡沙槛设置方法 - Google Patents

Abstract

倒L型挡沙槛设置方法，属于通航工程布置领域，尤其是在通航工程上下游布置挡沙槛维护航道稳定的方法。包括：倒L型挡沙槛设置的必要条件，确定倒L型挡沙槛的长度参数，倒L型挡沙槛包括河床以上挡沙部分及河床以下基础部分，其中河床以上挡沙部分断面由4条线段相互连接。为凸岸布置的船闸下游倒L型挡沙槛的布置提供了定量的方法。解决了凸岸布置船闸航道淤积的问题。

Description

倒L型挡沙槛设置方法

技术领域

本发明倒L型挡沙槛设置方法，属于通航工程布置领域，尤其是在通航工程上下游布置挡沙槛维护航道稳定的方法。

背景技术

梯级枢纽实现河流渠化是内河航道规划的重要内容。梯级枢纽间各级枢纽下游与下一级枢纽库尾航道水流衔接应满足船舶安全航行的水深和水流等要求。但实际航道工程设计中，尤其山区航道，多碍航浅滩、弯道、支流入汇等复杂河段，且洪、枯水位变幅大，枢纽选址设计困难。很多航道需深开挖才能满足通航水深要求。在山区性转弯河道中维持人工深开挖航道的稳定性，是国内外低水头水利枢纽遇到的重大技术难题，一直无法解决。尤其时深开挖引航道布置在凸岸时，泥沙淤积严重，亟需解决航道中的泥沙淤积问题。

现在工程领域中一般有两种方案解决淤积问题：1、采用潜坝、丁坝等手段将水流挑出，在水流挑出的同时也挟带泥沙离开凸岸；2、采用人工清淤，每隔一定的时间利用挖沙船挖沙。

但是潜坝、丁坝布置在弯曲河段的凸岸并且是不连续布置，还是会有很多泥沙通过潜坝和丁坝间的缝隙进入航道，沉积在航道中。而人工清淤费用高，持续性差。

因此亟需一种有效的凸岸挡沙槛设置方法，使得深开挖的航道保持不被淤积的状态。

发明内容

本发明的目的是针对以上缺陷，提出一种倒L型挡沙槛设置方法，满足维持布置在凸岸的深开挖航道稳定性的需要。

具体而言本发明包括以下内容：

1、倒L型挡沙槛设置的必要条件：

1a，在凸岸的深开挖航道；发明人试验研究发现由于凸岸的淤积作用，凸岸侧的深开挖航道被淤积的风险要远远超过凹岸侧，而凹岸侧的深开挖航道是不需要布置倒L型挡沙槛进行航道稳定性维护的；

1b，航道底高程低于枢纽下游靠近航道侧的平均河底高程；由于航道底高程较低，因此航道内流速较低，进而造成河道中的泥沙在通过航道附近时淤积在航道中，若航道底高程高于靠近航道侧的平均河底高程，则无需布置L型挡沙槛；

1c，最低通航水位低于泄水闸全关电站满负荷发电的下游水位；若最低通航水位高于泄水闸全关电站满负荷发电的下游水位，则在最低通航期间，为保证通航，泄水闸会部分泄水，一般情况下不必对下游航道进行深开挖，只有在最低通航水位低于泄水闸全关电站满负荷发电的下游水位时，为保证最低通航水位船舶仍能通航，才会对下游航道进行深开挖，以满足通航水深的要求；

2、确定倒L型挡沙槛的设计参数；

2a，垂直方向：倒L型挡沙槛顶高程为泄水闸全关电站满负荷发电的下游水位；

2b，水平方向：倒L型挡沙槛平面为圆弧布置，其半径大于水边线外接圆半径的1.1～1.7倍；上述的水边线外接圆半径是指，当泄水闸全关电站满负荷发电时，挡沙槛布置范围岸侧天然水边线外接圆半径；

3、确定倒L型挡沙槛的长度参数：

3a，上游起点为为引航道口门；

3b，挡沙槛平面圆弧末端与航道直线段相切连接后，向下游延伸不短于20m仍采用倒L型挡沙槛体型。

4、所述的倒L型挡沙槛包括河床以上挡沙部分及河床以下基础部分，其中河床以上挡沙部分断面由4条线段相互连接：

4条线段分别为顶部直线，临岸侧直线，底部直线，临河侧斜线和临河侧四分之一椭圆；

所述的顶部直线与临河侧四分之一椭圆相切；

所述的临河侧四分之一椭圆长轴水平，短轴竖直，长短轴比例为倒L型挡沙槛圆弧半径与水边线外接圆半径的比值；

所述的临岸侧直线与底部直线正交于槛踵；

所述的底部直线与临河侧斜线相交于槛趾；

所述的临河侧斜线与临河侧四分之一椭圆相交于槛腰；

所述的临河侧斜线在底部直线上的水平投影长度为临河侧四分之一椭圆半长轴的一半。

本发明的优点在于：

为凸岸布置的船闸下游倒L型挡沙槛的布置提供了定量的方法；解决了凸岸布置船闸航道淤积的问题。

附图说明

图1倒L型挡沙槛平面布置型式示意图；

图2倒L型挡沙槛断面型式示意图。

具体实施方式

1、倒L型挡沙槛1设置的必要条件：

1a，在凸岸的深开挖航道2；发明人试验研究发现由于凸岸的淤积作用，凸岸侧的深开挖航道被淤积的风险要远远超过凹岸侧，而凹岸侧的深开挖航道是不需要布置倒L型挡沙槛1进行航道稳定性维护；

1b，航道2底高程低于枢纽下游靠近航道2侧的平均河底高程；由于航道2底高程较低，因此航道2内流速较低，进而造成河道中的泥沙在通过航道2附近时淤积在航道2中，若航道2底高程高于靠近航道2侧的平均河底高程，则无需布置L型挡沙槛1；

1c，最低通航水位低于泄水闸3全关电站4满负荷发电的下游水位；若最低通航水位高于泄水闸3全关电站4满负荷发电的下游水位，则在最低通航期间，为保证通航，泄水闸3会部分泄水，一般情况下不必对下游航道2进行深开挖，只有在最低通航水位低于泄水闸3全关电站4满负荷发电的下游水位时，为保证最低通航水位船舶仍能通航，才会对下游航道2进行深开挖，以满足通航水深的要求；

2、确定倒L型挡沙槛1的设计参数：

泄水闸3全关电站4满负荷发电的下游水位为23.5m，

2a，垂直方向：倒L型挡沙槛1顶高程为23.5m；

2b，水平方向：倒L型挡沙槛1平面为圆弧布置，

倒L型挡沙槛1布置范围，岸侧水位23.5m时天然水边线6外接圆如图1所示，其半径为204m；

倒L型挡沙槛1平面圆弧半径为204m的1.2倍，即244.8m；

3、确定倒L型挡沙槛1的长度参数：

3a，上游起点为为引航道口门7；

3b，倒L型挡沙槛1平面圆弧末端与航道直线段相切连接后，向下游延伸25m仍采用倒L型挡沙槛1体型。

4、所述的倒L型挡沙槛包括河床以上挡沙部分101及河床以下基础部分102，其中河床以上挡沙部分101断面由4条线相互连接：

4条直线分别为顶部直线11，临岸侧直线12，底部直线，临河侧斜线和临河侧四分之一椭圆13；

所述的顶部直线与临河侧四分之一椭圆13相切；

所述的临河侧四分之一椭圆13长轴水平，短轴竖直，长短轴比例为1.2：1；

所述的临岸侧直线12与底部直线正交于槛踵16；

所述的底部直线与临河侧斜线相交于槛趾14；

所述的临河侧斜线与临河侧四分之一椭圆13相交于槛腰15；

所述的临河侧斜线在底部直线上的水平投影长度为临河侧四分之一椭圆13半长轴4.8m的一半2.4m。

Claims (1)

1.一种倒L型挡沙槛设置方法，其特征在于：

倒L型挡沙槛设置的必要条件：

1a，在凸岸的深开挖航道；由于凸岸的淤积作用，凸岸侧的深开挖航道被淤积的风险要远远超过凹岸侧，而凹岸侧的深开挖航道是不需要布置倒L型挡沙槛进行航道稳定性维护的；

1b，航道底高程低于枢纽下游靠近航道侧的平均河底高程；由于航道底高程较低，因此航道内流速较低，进而造成河道中的泥沙在通过航道附近时淤积在航道中，若航道底高程高于靠近航道侧的平均河底高程，则无需布置L型挡沙槛；

1c，最低通航水位低于泄水闸全关电站满负荷发电的下游水位；若最低通航水位高于泄水闸全关电站满负荷发电的下游水位，则在最低通航期间，为保证通航，泄水闸会部分泄水，不必对下游航道进行深开挖，只有在最低通航水位低于泄水闸全关电站满负荷发电的下游水位时，为保证最低通航水位船舶仍能通航，才会对下游航道进行深开挖，以满足通航水深的要求；

确定倒L型挡沙槛的设计参数；

2a，垂直方向：倒L型挡沙槛顶高程为泄水闸全关电站满负荷发电的下游水位；

2b，水平方向：倒L型挡沙槛平面为圆弧布置，其半径大于水边线外接圆半径的1.1～1.7倍；上述的水边线外接圆半径是指，当泄水闸全关电站满负荷发电时，挡沙槛布置范围岸侧天然水边线外接圆半径；

确定倒L型挡沙槛的长度参数：

3a，上游起点为为引航道口门；

3b，挡沙槛平面圆弧末端与航道直线段相切连接后，向下游延伸不短于20m仍采用倒L型挡沙槛体型；所述的倒L型挡沙槛包括河床以上挡沙部分及河床以下基础部分，其中河床以上挡沙部分断面由4条线段相互连接：

4条线段分别为顶部直线，临岸侧直线，底部直线，临河侧斜线和临河侧四分之一椭圆；

所述的顶部直线与临河侧四分之一椭圆相切；

所述的临河侧四分之一椭圆长轴水平，短轴竖直，长短轴比例为倒L型挡沙槛圆弧半径与水边线外接圆半径的比值；

所述的临岸侧直线与底部直线正交于槛踵；

所述的底部直线与临河侧斜线相交于槛趾；

所述的临河侧斜线与临河侧四分之一椭圆相交于槛腰；

所述的临河侧斜线在底部直线上的水平投影长度为临河侧四分之一椭圆半长轴的一半。