论文部分内容阅读
【摘要】航道弯道在我国河道类型中属于一种常见的类型，但是，弯道的存在会改变水流的流态，使弯道处水流条件复杂，不利于船舶的航行，易出现掀翻、触礁等现象。因此，如何治理航道弯曲成为需要迫切解决的问题。本文研究我国航道弯道存在特点和主要类型，通过分析水流在航道弯道流动及碍航特点。提出改善调整岸线、弃弯取直、筑坝导流等建议。对弯曲航道进行整治，采用中顺护岸和短丁坝护岸等方法，达到控制弯道发展的目的。
【关键词】航道弯道；水流；治理；保护
引言
航道的弯曲性河段在我国河流中普遍存在，大多数这样的航道河段出现在山区河流中，但在平原河流中也存在。这种河段多出现在山区的原因，主要是山区的河床受到地理、地质及河水湍急等因素影响，形成了半径小或者航槽较为狭窄的弯曲性航道。河道的弯曲处易受到物理因素的作用，导致存在弯道周围岸边出现横断面，使产生的面流指向凹岸。河底段的水流呈螺旋状，会引起这一河段出现环流、斜流、扫弯水等复杂水流运行情况，加大船舶行驶难度。在环流作用下，会使凹岸的这面，在水流的冲刷下越来越弯曲，导致半径越来越小，弯曲处对水流的阻力变大，船舶行驶困难，易发生安全事故。而在汛期，由于水流过大，航道弯曲处容易被河水冲开，发生裁弯取直的现象，造成更大的财产损失。
1、分析航道弯道的水流特性及碍航的特点
1.1航道弯道的水流特性
我国航道弯曲主要有三种类型：单一型弯曲、连续型弯曲以及分汊型弯曲。不同弯曲航道造成水流特点不同。在水流进入弯道后，水流受到惯性作用，向凹岸移动，使顶冲出现在弯道顶点上部。但是，岸的阻挡会使水流向凸岸流动，这种现象一般延续到弯道的出口处，这样会导致弯道越来越弯曲。水流在流动时动力轴线是随着不同水流情况变化而变化。在枯水时期，水流的流线是弯曲的，而在洪水时期，受到强大惯性作用下，水流会离开凹岸流线变直，出现“低水坐弯，高水走直”的现象。
水流经过弯道时，会受到重力、离心力、摩擦力的相互作用，产生横向环流。我国山区由于河岸多为岩石组成，河道一般呈“V”或者“U”型，容易引起不良的流态，出现泡水现象，导致水面臃高，使船舶航行驶时危险系数增加。
1.2航道弯道的碍航特点
在不同弯道水流特点影响下，会造成不同的航碍情况，主要有三种情况，首先由于横向环流的影响，水中含有的泥沙会在凸岸处堆积，造成河道狭窄。导致在弯道处视线通视不好，船舶在这个区域操作困难，导致事故的频发；
其次是在弯道分汊河段，这样的河段一般多为浅滩型，在枯水期时水流较小，一般船舶不能通行。这种河段的副槽河床质地粗糙不易冲刷，而主槽河床质却恰恰与之相反易于冲刷，所以这个河段易形成弯曲河段。容易形成强烈的环流，出现泡水的现象，在另一测形成浅滩，因此，在这个河段易发生擦浅或触礁；
最后弯道存在水流的扫弯水作用，形成单向环流，水流流态混乱，如果船舶不注意，被水流带到浅滩，会发生触礁或翻船。而水道的泡水会使水流更加恶劣，难以预测，安全系数降低，易发生偏离航道、侧翻、掀翻等事故。
2、研究探讨航道弯道的保护治理措施
2.1航道弯道的保护方法
航道弯道的保护方法中主要是保护凹岸，从而达到控制弯道发展的目的。保护凹岸一般采用中顺护岸和短丁坝护岸两种方法，在防止凹岸后退的过程中，可以采用增加河水深度、平顺护岸等办法。护岸时范围一般选择从河岸的不坍塌处到下一个不坍塌处为止，并根据情况适当延伸。如果在中、小河道凹岸岸线不平、水流混乱、部分河段坍塌的严重时，应采用短丁坝护岸进行整治，从而达到控制局部崩塌的作用。假如凹岸这个方位土质松散，易被冲刷，这时不仅要采取短丁坝护岸，还要使用平顺护岸。
2.2航道弯道治理的相关措施
在我国航道治理主要采用修建整治建筑物和疏通挖槽等办法，可以改善河流中的不良流态，使航道能安全通行。针对弯曲河段的水流特点，主要有以下几种措施治理：
（1）要改善调整岸线，从而达到改善水流流态。由于岸线周围由岩石组成，会使这个河段曲率半径过小，或者在凹岸方向有突出的石梁。出现这种情况，应采取爆破等方式，进行平顺岸线，加大弯曲半径和航岸尺度，改善或改变不良流态，使弯道环流得到改善调整；
（2）当对弯道治理难以见到成效，不能改善弯道流态时，就应采用最简单、最直接的方法：弃弯选直，改变航道开辟新槽。但是，在新开航槽时，要慎重，确定好新槽的设计水位、尺寸、水流流速等要求。在原有弯道上修建丁坝，建立分流槽，在进口处挖深、拓宽航道，使航道呈喇叭形，这样利于船舶的自由通过；
（3）当航道中河弯延伸很长、形成河环或出现浅滩等状况时，会对航行造成极大影响。如果弯道进口过于狭窄，尤其与航道弯道的断面相比，会导致水流的流速减慢，使河水中泥沙淤积，航槽变浅，不利于在枯水期船舶行驶，这时，我们可以考虑筑坝导流，束窄河床，增加航深，便于船舶的行驶。
3、结语
综上所述，航道弯道受到水流、地质的影响较大，而航道弯曲处水流复杂，存在横向流，导致泥沙堆积，使船舶在行驶过程中易发生危险。因此，航道弯道的治理是必要的。在整治过程中，需要结合弯道的水流及航道发生碍航特点，进行分析，不同情况下水流的流态，进行针对性治理。这样才可以标本兼治，保证船舶行驶的安全。
参考文献
[1]吴保生，张原锋，申冠卿等.维持黄河主槽不萎缩的水沙条件研究[M].郑州：黄河水利出版社.2010，（03）：31-40
[2]侯素珍，常温花，王平等.黄河内蒙古河段河床演变特征分析[J].泥沙研究.2010（03）：44-50
[3]刘建民，刘俊涛.沙卵石浅滩整治水位及整治线宽度确定方法的研究闭.水道港日.2004（S1）：19-25.
【关键词】航道弯道；水流；治理；保护
引言
航道的弯曲性河段在我国河流中普遍存在，大多数这样的航道河段出现在山区河流中，但在平原河流中也存在。这种河段多出现在山区的原因，主要是山区的河床受到地理、地质及河水湍急等因素影响，形成了半径小或者航槽较为狭窄的弯曲性航道。河道的弯曲处易受到物理因素的作用，导致存在弯道周围岸边出现横断面，使产生的面流指向凹岸。河底段的水流呈螺旋状，会引起这一河段出现环流、斜流、扫弯水等复杂水流运行情况，加大船舶行驶难度。在环流作用下，会使凹岸的这面，在水流的冲刷下越来越弯曲，导致半径越来越小，弯曲处对水流的阻力变大，船舶行驶困难，易发生安全事故。而在汛期，由于水流过大，航道弯曲处容易被河水冲开，发生裁弯取直的现象，造成更大的财产损失。
1、分析航道弯道的水流特性及碍航的特点
1.1航道弯道的水流特性
我国航道弯曲主要有三种类型：单一型弯曲、连续型弯曲以及分汊型弯曲。不同弯曲航道造成水流特点不同。在水流进入弯道后，水流受到惯性作用，向凹岸移动，使顶冲出现在弯道顶点上部。但是，岸的阻挡会使水流向凸岸流动，这种现象一般延续到弯道的出口处，这样会导致弯道越来越弯曲。水流在流动时动力轴线是随着不同水流情况变化而变化。在枯水时期，水流的流线是弯曲的，而在洪水时期，受到强大惯性作用下，水流会离开凹岸流线变直，出现“低水坐弯，高水走直”的现象。
水流经过弯道时，会受到重力、离心力、摩擦力的相互作用，产生横向环流。我国山区由于河岸多为岩石组成，河道一般呈“V”或者“U”型，容易引起不良的流态，出现泡水现象，导致水面臃高，使船舶航行驶时危险系数增加。
1.2航道弯道的碍航特点
在不同弯道水流特点影响下，会造成不同的航碍情况，主要有三种情况，首先由于横向环流的影响，水中含有的泥沙会在凸岸处堆积，造成河道狭窄。导致在弯道处视线通视不好，船舶在这个区域操作困难，导致事故的频发；
其次是在弯道分汊河段，这样的河段一般多为浅滩型，在枯水期时水流较小，一般船舶不能通行。这种河段的副槽河床质地粗糙不易冲刷，而主槽河床质却恰恰与之相反易于冲刷，所以这个河段易形成弯曲河段。容易形成强烈的环流，出现泡水的现象，在另一测形成浅滩，因此，在这个河段易发生擦浅或触礁；
最后弯道存在水流的扫弯水作用，形成单向环流，水流流态混乱，如果船舶不注意，被水流带到浅滩，会发生触礁或翻船。而水道的泡水会使水流更加恶劣，难以预测，安全系数降低，易发生偏离航道、侧翻、掀翻等事故。
2、研究探讨航道弯道的保护治理措施
2.1航道弯道的保护方法
航道弯道的保护方法中主要是保护凹岸，从而达到控制弯道发展的目的。保护凹岸一般采用中顺护岸和短丁坝护岸两种方法，在防止凹岸后退的过程中，可以采用增加河水深度、平顺护岸等办法。护岸时范围一般选择从河岸的不坍塌处到下一个不坍塌处为止，并根据情况适当延伸。如果在中、小河道凹岸岸线不平、水流混乱、部分河段坍塌的严重时，应采用短丁坝护岸进行整治，从而达到控制局部崩塌的作用。假如凹岸这个方位土质松散，易被冲刷，这时不仅要采取短丁坝护岸，还要使用平顺护岸。
2.2航道弯道治理的相关措施
在我国航道治理主要采用修建整治建筑物和疏通挖槽等办法，可以改善河流中的不良流态，使航道能安全通行。针对弯曲河段的水流特点，主要有以下几种措施治理：
（1）要改善调整岸线，从而达到改善水流流态。由于岸线周围由岩石组成，会使这个河段曲率半径过小，或者在凹岸方向有突出的石梁。出现这种情况，应采取爆破等方式，进行平顺岸线，加大弯曲半径和航岸尺度，改善或改变不良流态，使弯道环流得到改善调整；
（2）当对弯道治理难以见到成效，不能改善弯道流态时，就应采用最简单、最直接的方法：弃弯选直，改变航道开辟新槽。但是，在新开航槽时，要慎重，确定好新槽的设计水位、尺寸、水流流速等要求。在原有弯道上修建丁坝，建立分流槽，在进口处挖深、拓宽航道，使航道呈喇叭形，这样利于船舶的自由通过；
（3）当航道中河弯延伸很长、形成河环或出现浅滩等状况时，会对航行造成极大影响。如果弯道进口过于狭窄，尤其与航道弯道的断面相比，会导致水流的流速减慢，使河水中泥沙淤积，航槽变浅，不利于在枯水期船舶行驶，这时，我们可以考虑筑坝导流，束窄河床，增加航深，便于船舶的行驶。
3、结语
综上所述，航道弯道受到水流、地质的影响较大，而航道弯曲处水流复杂，存在横向流，导致泥沙堆积，使船舶在行驶过程中易发生危险。因此，航道弯道的治理是必要的。在整治过程中，需要结合弯道的水流及航道发生碍航特点，进行分析，不同情况下水流的流态，进行针对性治理。这样才可以标本兼治，保证船舶行驶的安全。
参考文献
[1]吴保生，张原锋，申冠卿等.维持黄河主槽不萎缩的水沙条件研究[M].郑州：黄河水利出版社.2010，（03）：31-40
[2]侯素珍，常温花，王平等.黄河内蒙古河段河床演变特征分析[J].泥沙研究.2010（03）：44-50
[3]刘建民，刘俊涛.沙卵石浅滩整治水位及整治线宽度确定方法的研究闭.水道港日.2004（S1）：19-25.