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1、 . . . 目 录一、滩险概况 1二、险滩成因及整治方案 2三、设计标准的确定和推算 2附图1：床沙粒径级配曲线图 8四、整治建筑物的布置 9附图2：整治线宽度和整治水位计算图 10五、水力计算及结论11附图3:3#丁坝断面冲於条件计算图13附图4：5#丁坝断面图14附图5:2#丁坝断面图15附图6:4#丁坝断面图16六、施工建议和要求18七、工程量计算19附图7：3#丁坝断面设计及工程量计算图20参考文献资料21一、滩险概况该浅滩位于湘江湘钢附近，河床属于沙质，河宽为600700m，一般枯水期水深较浅，妨碍航行。该浅滩属正常浅滩，上边滩较高，下边滩较低，边滩与深槽相互对应分布，上、下深槽相
2、互对峙而不交错，它的两侧具有较高的边滩。上、下深槽在平面上相互交错，下深槽的上端（倒套）窄而深，边滩较低，横向漫滩水流强烈，浅滩脊宽浅，鞍凹斜窄，浅滩冲淤变化较大。该浅滩右岸有一钢铁厂，需要取水，故要求整治时不封死右边滩，预留水道，设计水位时分流量不小于15m/s。中枯水期，水流向上深槽漫越上沙咀流向下深槽，形成扇形水流，水流分散，水深不足，严重影响航行，需要整治。二、险滩成因及整治方案该浅滩形成的原因是多方面的，但主要是水流分散，边滩较低，导致水流归槽时间迟，由于上边滩较高，水流到达过渡段后，下边滩较低，河面比上面宽，使水流流速减小，挟沙能力减弱，形成淤积。横向漫滩水流比较强烈，浅滩脊宽浅，
3、鞍凹不明显，浅滩冲於变化较大。根据浅滩成因可知，滩险形成的主要原因是河面过宽，边滩低，故应针对这些因素采取相应的措施，制定整治方案如下：束窄河面，加高下边滩，使流速增大，形成对浅滩的冲刷。采取这些措施后，可使中枯水位时，水流归槽早，冲刷时间增加。具体实施方案如下：左边沿整治线布置一顺坝，起到引导水流、束狭河床的作用。考虑到右岸有钢铁厂取水需要，故整治河段应设计成人工分汊河段，而且在设计水位时右汊分流量应不小于15m/s，因此须在右岸岸边预留水道河面宽度；再在河中修筑丁坝，使水流集中，流速增大，达到冲刷目的，同时也满足了钢铁厂的取水要求。主航道整治线宽度可按总的整治线宽度减去预留水道河面宽度确定
4、。三、 设计标准的确定和推算（一）航道基本尺度确定：I航道水深：航道标准水深包括船舶的标准吃水和富余水深，即H=T+H 式中：H航道水深（m） T船舶吃水（m） H富余水深（m）取T=1.62m ，H=T+H1+d按沙质河床浅滩考虑，触底安全富余量d=0.4m船舶航行下沉量H1=mTH v 船长船宽=709.8=7.1428m/s 查表采用插法求得m=0.00158 v取20km/h ，即取5.56m/sTH取0.877 H1=0.001580.8775.56=0.0457mH=T+H1+d=1.62+0.046+0.4=2.07m则航道水深H=2.07mII直线航道宽度： 采用双向航道，B=
5、2bcos+2Lsin+C1+2C2 式中：B航道宽度； b 船队宽度； L船队长度； 漂角； C1船队间的富余宽度； C2船队与航道边缘间的富余宽度。取b=9.8m L=70m 由于湘江主要为级与级航道，按级至级航道的漂角选用3按平原、丘陵地区航道估算式得：C1=0.7b+4 C2=0.2b+1.2式中：b会船的两船队宽度的平均值，取9.8m则：C1=0.79.8+4=10.86m C2=0.29.8+1.2=3.16m 将式代入式得：B=29.8cos3+270sin3+10.86+23.16=44（m）（二） 浅滩设计水位确定及浅滩床沙分析：I浅滩设计水位确定浅滩上游设有基本水文站，并收
6、集到有浅滩基本水尺与基本水文站的同步水位观测资料，根据这些资料，采用水位相关法确定浅滩设计水位，过程如下：表1 某年枯水期浅滩基本水位与基本水文站水位相关计算表项次浅滩（xi）基站（yi）（xi- x-)（yi- y-)(xi- x-)（yi- y-)(xi- x-)（y- y-)131.35 32.28 0.550.360.30 0.13 0.20 231.61 32.67 0.810.750.66 0.56 0.61 332.28 33.12 1.881.23.53 1.44 2.26 432.61 33.22 1.811.33.28 1.69 2.35 532.27 33.05 1.47
7、1.132.16 1.28 1.66 631.84 32.81 1.040.891.08 0.79 0.93 731.75 32.58 0.950.660.90 0.44 0.63 831.29 32.38 0.490.460.24 0.21 0.23 931.15 32.21 0.350.290.12 0.08 0.10 1030.92 32.11 0.120.190.01 0.04 0.02 1130.85 32.00 0.050.080.00 0.01 0.00 1230.82 31.95 0.020.030.00 0.00 0.00 1330.78 31.88 -0.02-0.040.
8、00 0.00 0.00 1430.70 31.84 -0.1-0.080.01 0.01 0.01 1530.64 31.81 -0.16-0.110.03 0.01 0.02 1630.55 31.80 -0.25-0.120.06 0.01 0.03 1730.53 31.76 -0.27-0.160.07 0.03 0.04 1830.44 31.70 -0.36-0.220.13 0.05 0.08 1930.37 31.58 -0.43-0.340.18 0.12 0.15 2030.32 31.56 -0.48-0.360.23 0.13 0.17 2130.30 31.54 -
9、0.5-0.380.25 0.14 0.19 2230.27 31.50 -0.53-0.420.28 0.18 0.22 2330.20 31.44 -0.6-0.480.36 0.23 0.29 2430.18 31.40 -0.62-0.520.38 0.27 0.32 2530.10 31.34 -0.7-0.580.49 0.34 0.41 2629.42 30.82 -1.38-1.11.90 1.21 1.52 2729.39 30.80 -1.41-1.121.99 1.25 1.58 2829.35 30.76 -1.45-1.162.10 1.35 1.68 2930.42
10、 31.63 -0.38-0.290.14 0.08 0.11 总计893.10 925.54 -0.1-0.1420.92 12.07 15.80 平均30.80 31.92 相关系数0.99 根据上表计算相关系数并检验，首先计算均方差： x =（xi- x-)n-1=20.9229-1=0.86 y =（yi- y-)n-1=12.0729-1=0.66 然后计算相关系数：=（xi- x-)（yi- y-)（xi- x-)（yi- y-)=15.8020.9212.07=0.99显著水平检验：n=29，n-2=27；显著水平取0.01，查工程水文学教材表4-8得0.01=0.4687.因为
11、=0.990.01=0.4687，故是显著的，可以进行相关分析计算，关系是密切的。建立回归方程，首先计算回归系数： Ry/x= y x =0.990.660.86=0.76 Rx/y= x y =0.990.860.66=1.29建立y倚x的回归方程： y- y-= Ry/x（x-x-） 即y-31.92=0.76（x-30.80）得到水位相关方程为： y=0.76x+8.51 根据回归方程插补延长y系列得到水位相关图如下图1：图1 基本站与浅滩水位相关图由于上游基本水文站设计水位为30.40m，以y=30.40代入式得：30.40=0.76x+8.51 解得 x=28.80m即得到浅滩 Z设
12、=28.80m再由浅滩设计水位推求整治水位。根据经验数值法，有整治水位超高值a= Z整- Z设式中： Z整整治水位（与整治建筑物头部齐平的水位）根据该河段整治航道经验有a：0.8m1.5m 可取a=1.0，则有： Z整= Z设+a=28.80+1.0=29.80（m）II浅滩床沙分析以下表2为筛分资料统计表：表2 泥沙筛分资料统计表筛孔直径（mm）筛泥沙重量（g）通过累积百分率（%）700.00%545.048.00%322.5212.00%211.2614.00%139.4121.00%0.533.7827.00%0.25101.3445.00%0.1197.0580.00%0.05112.6100.00%总重563由浅滩沙样筛分资料可绘
