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珠江水系北江干流枢纽坝下浅滩整治设计方案研究

 GXF360 2019-09-13

1.工程概况

珠江水系由西江、北江、东江水系及珠江三角洲组成,流域总面积45.5万km2。北江作为珠江水系第二大河流,属山区河流,干流自源头至三水河口全长约470km,沿程已建有孟洲坝、濛里、白石窑、飞来峡、清远共5座水利枢纽。北江是粤北地区连接珠江三角洲及港澳地区唯一的水运通道,水路运输历史悠久,航运地位突出。乌石至三水河口河段航道按内河Ⅲ级、通航1000t级船舶标准建设,通航保证率98%,其中乌石至大塘180km河段航道水深2.5m,航宽600m,最小弯曲半径330m,大塘至三水河口37km河段航道水深4.0m,航宽80m,最小弯曲半径400m。

2.山区航道枢纽坝下航道特点

山区航道多数流经山区和丘陵地区,具有水位暴涨暴落,河道坡陡流急等特点,在山区河流中,存在着急滩、浅滩、险滩各类滩险,需通过整治以解除其危害,满足航运需要。近些年传统的航道整治工程措施已难以显著提升,一些山区河流通过建水利枢纽改善库区通航条件,但也给回水变动区及库区坝上、坝下段带来了一些新的航道问题,同样需要整治。

枢纽建成后,上游形成水库,上游来沙大部分被拦淤在水库内,枢纽下泄水流含沙量很少,因此造成下游河床冲刷,这种冲刷逐步向下游延伸发展,直到形成新的冲淤平衡,冲刷才停滞。坝下游航道整治,除按照一般天然河流航道整治原则和方法外,要着重研究下游河床冲刷变形带来的一系列问题。

图1 北江地理位置示意图

3.整治原则

枢纽坝下航道整治工程应根据工程河段的航道特性、水流特点和航运需求,制定整治设计原则:

(1)统筹兼顾,良好衔接。兼顾防洪、供水、发电、景观以及航运等功能,综合开发利用水资源,实现各方和谐统一。

(2)尽量利用节点和主导河岸。对河岸冲刷、深泓线贴近的主导河岸,因势利导,适当考虑护岸措施,以稳定河势。

(3)浅段整治的原则通常是采用疏浚、炸礁为主,整治为辅。通过疏浚、炸礁的手段达到设计的航道尺度,再结合整治建筑物调整河道的边界和局部流速分布,稳定航槽。

在实施开展“坡地村镇”试点工作中,始终遵循以人为本,壮大村集体经济。比如山川村的赤豆洋高山生态旅游度假项目,农民的腰包在项目的建设过程中迅速鼓起来,预计每年为集体增收100余万元,带来就业岗位400余个,可为村民带来户均每年收入增加3万余元,农民收入可望实现持续快速增长。天子湖镇的余石安置项目,通过统一规划、整体推进,实行田、水、路、林、村全域综合整治,推行公共服务设施、绿化设施等全面配套,实现农民居住向中心村庄集中,有效提升了居住环境质量。

电励磁双凸极电机(Doubly Salient Electromagnetic Machine,DSEM)结合了永磁电机和开关磁阻电机的特点[1-2],其定转子上无永磁材料,仅靠励磁电流来调节磁场,且转子上无绕组,结构简单,适用于航空航天等场合。其基本特性和控制方法已经得到了学者们的广泛研究[3-4]。然而,DSEM电动或起动发电运行时位置传感器的引入增加了系统的复杂程度,限制了电机的应用范围。无位置传感器技术能够提高电机系统的集成度,增强系统的适应性、抗干扰性和可靠性。因此,无位置传感器技术的研究具有重要意义。

(4)布置整治建筑物时,尽可能照顾水利、环保、水保、渔业、沿线港口、企业等各方利益。

(5) 充分考虑跨河桥梁的影响,优化桥区航道布置,确保航行船舶和桥梁的安全稳定。

4.整治方案

北江乌石至三水河口河段建有水利枢纽3座,从上游至下游分别是白石窑枢纽,飞来峡枢纽和清远枢纽,另外在设计河段上游约2km有濛里枢纽。清远枢纽以上河段基本渠化。清远枢纽以下河段,九十年代以来由于无序采砂造成河床下切,水位下降严重,根据石角站近20年水位流量关系变化看,各级流量下水位降幅明显,降幅在1~3m之间。碍航滩险以水浅碍航为主,本文详细说明以下4个河段的整治方案:

②健康教育:在采血前,护理人员需要对献血者进行健康教育,使其对献血有着更加正确的认识。在相互之间的沟通和交流中,献血者能够对献血的具体步骤、要求及注意事项有着具体的了解,而护理人员能够从中了解患者的想法和态度,掌握其心理状态,并为其解答疑惑,减少其担忧和顾虑,使患者能够保持平和、稳定的心态,积极配合检验人员和采血人员的工作。该过程中,护理人员还需要告知其采血过程中可能出现的不良反应,并解释其原因,使其做好心理准备。在献血后,护理人员应积极、主动问询献血者的感受,针对不良反应,做好预防措施,还需要叮嘱其在饮食、运动方面的注意事项。

2.2.3 不同体积流量对fs/i的影响 考察了不同体积流量(0.6、0.8、1.0、1.2 mL/min)对各fs/i的影响,结果(表4)朝藿定B、朝藿定A、朝藿定C、淫羊藿苷、木犀草素、槲皮素、川陈皮素、山柰酚、宝藿苷Ifs/i的RSD依次为0.86%、0.73%、0.72%、0.35%、3.68%、0.88%、1.38%、2.87%和1.14%,表明体积流量的波动对各成分fs/i无显著影响。

(1)乌石~白石窑枢纽河段。河段全长约39km,根据乌石~高桥洲河段河床演变分析,目前该河段除乌石电厂~乌石腩、大坑口火车站河段等浅段外其余水深普遍达到3.0m以上,较2001年测图反应的情况有较大改善,研究分析为河道自然演变和人为采砂的共同作用的结果,因此分析判断该河段河床未来预计会以下切为主,且因枢纽之间回水衔接,设计河段的渠化航道特性明显,工程措施主要考虑采用疏浚达到设计航道尺度要求,不布置新的整治建筑物,在枢纽回水衔接的情况下,利用现有右岸整治建筑物及边滩作为整治边界可达到整治作用。对于该河段其余水深不足区域,采用疏浚措施到达航道设计尺度。

图2 乌石~白石窑枢纽河段大坑口方案平面图

图3 伦洲至清远枢纽河段整治方案平面图

图4 清远枢纽至三水河口河段整治方案平面图

(2)飞来峡坝下至伦洲河段。河段全长约20km,期间经过飞来峡峡谷。清远枢纽正常蓄水后回水衔接至飞来峡坝下,考虑清远枢纽设计蓄水位消落至10.37m的情况,根据2012年航道水深测图显示,该河段全线航道均能满足2.5m水深要求,根据航道线布置需要拆除3座突出于位于整治线内的丁坝部分坝长。

(3)伦洲至清远枢纽河段。河段全长约27km,属于清远枢纽库区航段,水深条件总体优良。由于清远回水淹没了原多数滩、洲和丁坝,河道水域变得宽阔,为保证船舶航行在枢纽发电泄流水位下调时的安全,对该河段内原整治丁坝存在航行安全隐患的坝体进行必要的拆除,共计拆除丁坝8座。另外对清远伦洲大桥、清远凤城大桥、清远新北江大桥桥区水域的局部浅段采取疏浚工程,以达到设计航道尺度。

(4)清远枢纽至三水河口河段。河段全长约56km,该河段90年代以来受人为采砂作用,水位全线下降,河床变化较为剧烈,根据二维水沙数值模拟研究成果,清远枢纽坝下水位未来预计将下切至0.46m左右,基本与三水河口水面线齐平。上世纪九十年代末,北江下游实施了Ⅴ级航道整治工程,沿程布置了众多整治丁坝,其整治效果良好,但人为过度采砂水位下降,导致目前沿程丁坝高出设计低水位较多,普遍高出4m左右。石角至大塘自2007年以来因人为采砂作用,水深基本达到3.0m以上,大塘到三水河口37km水深基本达到4.0m以上,具有平原河道特性。对清远枢纽至三水河口的整治以疏浚工程措施为主,配合炸礁和切嘴等工程措施,达到设计航道尺度要求,充分利用原有整治丁坝,在满足设计航道尺度条件的情况下,保持原整治线不变,仅拆除丁坝1座。

5.结论

北江干流河段对枢纽坝下航道浅滩整治,采用疏浚为主,整治为辅的原则,通过疏浚工程提高航道水深,达到设计的航道尺度,再辅以整治建筑物调整河道的边界和局部流速分布,维护航槽稳定,减少航道回淤;对常年回水库区航道、下游平原航道整治以采用疏浚、炸礁为主,拓宽和加深航道尺度,并结合必要的切嘴等措施,调顺航道走线,保障航行安全。对于类似的山区航道,宜根据航道特性、水流特点和航运需求制定整治原则,设计相应的整治方案。

参考文献:

[1]中铁建港航局集团勘察设计院有限公司.《北江(乌石至三水河口)航道扩能升级工程初步设计》2014.9

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