航道与航道尺度

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1、第 一 章 航 道 与 航 道 尺 度 第 一 节 河 流 与 航 道v一 河 流 形 态 特 征 主 要 指 河 流 的 横 断 面 和 纵 断 面 的 几 何 特 征 及 河 流 发 育 过程 中 的 地 貌 特 征 。 平 面 上 分 :平 直 型 、 弯 曲 型 、 分 汊 型 、 游 荡 型 。v 1. 河 流 横 断 面 与 纵 剖 面 河 流 横 断 面 : 垂 直 与 水 流 动 力 轴 线 的 河 槽 断 面 。 山 区 河 流 常 呈 V形 ； 平 原 河 流 常 呈 U形 ， 不 同 河 段 又 形成 顺 直 过 渡 段 、 分 汊 段 、 游 荡 段 、 弯 曲 段 。

2、 v 河 流 纵 剖 面 : 深 槽 与 浅 段 交 替 出 现 的 波 形 线 。 v 2.河 流 阶 地v 由 河 流 下 切 侵 蚀 和 堆 积 作 用 交 替 进 行 的 ,在 河 流 两 岸 形 成的 台 阶 状 地 貌 。 v 3.河 流 节 点v 由 抗 冲 性 较 强 的 突 岸 形 成 ， 并 对 河 势 变 化 起 控 制 作 用 的河 岸 形 态 。 二 . 河 流 水 文 泥 沙 特 征 河 流 水 力 特 征 是 河 流 系 统 中 最 活 跃 、 最 关 键 的 因 素 ,是 开 发河 流 水 能 资 源 的 主 要 依 据 ,也 是 影 响 河 床 变 形 的 主

3、 导 因 素 。 包 括 四 方 面 ： 1. 水 位 2. 流 量 特 征 3. 比 降 特 征 4. 流 态 特 征 河 流 泥 沙 特 征 包 括 ： 静 态 特 征 : 几 何 特 性、重 力 特 性、级 配 特 性 动 态 特 征 : 沉 降 特 性、运 动 特 性、冲 淤 特 性三 . 河 流 演 变 特 征山 区 河 流 ： 洪 、 枯 季 流 路 不 一 致 ， 一 般 呈 洪 淤 枯 冲 的 周 期 性 化 ；平 原 河 流 ： 河 床 的 往 复 变 形 。 四 . 航 道v 航 道 ： 水 路 运 输 的 通 道v 按 形 成 因 素 划 分天 然 航 道 ： 自 然 形

4、 成人 工 航 道 ： 人 工 开 挖渠 化 航 道 ： 建 坝 壅 水v 按 所 处 水 域 划 分内 河 航 道 ： 江 河 湖 库 航 道沿 海 航 道 ： 供 海 船 航 行 的 航 道 ， 长 江 南 京 以 下 是 什 么 航 道v 按 通 航 时 间 长 短 ： 常 年 航 道 、 季 节 性 航 道 v 按 限 制 条 件 ： 单 行 航 道 、 双 行 航 道 、 限 制 性 航 道v 航 道 等 级 ： 分 为 7级 ， I级 航 道 吨 位 最 大 ， VII级 最 小 第 二 节 航 道 尺 度 与 航 行 条 件一 .设 计 通 航 水 位 与 通 航 保 证 率 1

5、、 设 计 最 低 通 航 水 位 航 道 标 准 水 深 的 起 算 水 位 ， 是 航 道 整 治 规 划 、工 程 设 计 及 施 工 的 基 本 依 据 。 采 用 保 证 频 率 法 、 综 合 历 时 曲 线 法 2、 设 计 最 高 通 航 水 位 设 计 代 表 船 型 正 常 航 行 的 最 高 水 位 ， 也 是 确 定 桥梁 等 跨 河 建 筑 物 净 高 的 起 算 水 位 。 采 用 流 量 频 率 法 、 历 时 频 率 法 第 二 节 航 道 尺 度 与 航 行 条 件一 .设 计 通 航 水 位 与 通 航 保 证 率 3、 运 河 和 渠 道 通 航 水 位

6、4、 水 利 枢 纽 上 、 下 游 设 计 水 位 5、 通 航 保 证 率 指 在 规 定 的 航 道 水 深 下 ,1年 内 能 够 通 航 的 天 数与 全 年 天 数 之 比 ,一 般 用 百 分 比 表 示 。 通 航 保 证 率 高 则 相 应 的 通 航 最 低 水 位 低 ,航 道 工程 量 大 。 第 二 节 航 道 尺 度 与 航 行 条 件二 .浅 滩 上 设 计 水 位 的 确 定 方 法 1.水 位 相 关 法 2.比 降 插 入 法 3.瞬 时 水 位 法 在设计通航期内，航道能保证设计船型（船队）安全航行的最小尺度。（1）在设计最低通航水位下的航道标准水深、航道

7、标准宽度、航道最小弯曲半径等； （2）在设计最高通航水位时跨河建筑物下的净空高度和净空宽度。 三 . 航 道 尺 度第 二 节 航 道 尺 度 与 航 行 条 件 设计最低通航水位下的航道范围内保证的最小水深。1、 航 道 标 准 水 深 （ 航 道 设 计 水 深 ） H tH 式中： t设计船型标准吃水(m)； H富裕水深(m)，标准载重时，船底龙骨下至河底的最小安全距离。 富裕水深 H 1、 航 道 标 准 水 深触底安全富裕量H2 : 船舶航行下沉量H1 （动吃水）: 23 vHtmH 式中：v船舶相对于水的速度(m/s)； m系数，见表。 富裕水深H也可直接按航道等级选取 表1-7对

8、 限 制 性 航 道 ， 要 求 H/t 1.6 1.7海 港 还 应 考 虑 波 浪 影 响 的 富 裕 量 、 水 体 密 度 影 响 的 富 裕 水 深 、 挖 槽 回 淤 影 响 的 富 裕 量 2. 航 道 标 准 宽 度指 在 设 计 最 低 通 航 水 位 下 具 有 航 道 标 准 水 深 的 宽 度 。直 线 航 道 的 宽 度 用 下 式 表 示 ：一 般 4B， 国 际 67B， 弯 加 宽 DbLbB 2sincos2 3. 航 道 最 小 弯 曲 半 径 航 道 弯 曲 半 径 是 指 弯 曲 航 道 中 心 线 的 曲 率 半 径 。 航 道 最 小 弯 曲 半 径

9、 R指 保 证 标 准 船 队 安 全 通 过 弯 道 的 最 小 弯 曲半 径 。 一 般 情 况 下 ， 取 顶 推 船 队 长 度 的 3倍 ， 或 拖 带 船 队 中 最 大 单 船长 度 的 4倍 作 为 航 道 最 小 弯 曲 半 径 。 AA4. 航 道 断 面 系 数 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 的 船 中 浸 水 横 断 面 的 面 积 之 比 。 一 般 ， 7最 经 济 合 理 ， 航 速 10km/h， 67 有 些 困 难 弯 道 因 受 河 道 地 形 限 制 ， 不 能满 足 要 求 的

10、 最 小 弯 曲 半 径 ， 可 采 取 什 么 措 施 ？ 5. 通 航 净 空 净 空 高 度 : 设 计 最 高 通 航 水 位 往 上 至 跨 河 建 筑 物 底 部 的垂 直 距 离 ,应 满 足 标 准 船 舶 (队 )空 载 的 水 上 高 度 加 富 裕 值 。 净 空 宽 度 ： 航 道 底 标 高 以 上 桥 墩 （ 桥 柱 ） 间 的 最 小 净 空 ，包 括 标 准 船 舶 (队 ） 航 迹 带 宽 度 和 富 裕 宽 度 。四 . 航 道 水 流 条 件 1.平 原 河 流 内 的 最 大 纵 向 表 面 流 速 在 整 治 水 位 及 其 以 下 时不 大 于 2.

11、0m/s。 2.山 区 性 河 流 航 道 内 的 最 大 纵 向 表 面 流 速 和 局 部 比 降 ,应 满足 标 准 船 舶 (队 )自 航 上 滩 的 要 求 。 3.船 闸 上 下 引 航 道 进 水 工 程 的 进 口 及 排 水 工 程 出 口 处 ,航 道横 向 流 速 不 宜 超 过 0.3m/s,回 流 流 速 不 宜 超 过 0.4m/s。 通 航 条 件 包 括 : 1.足 够 的 水 深、宽 度 和 弯 曲 半 径 ; 2.合 适 的 水 流 条 件 ,包 括 流 速 、 比 降 和 流 态 ; 3.足 够 的 水 上 净 空 ,包 括 净 空 高 度 和 净 空 宽

12、 度 第 三 节 航 道 通 过 能 力一 . 船 舶 与 船 队v 船 舶 ： 能 航 行 或 漂 浮 于 河 流 、 湖 泊 和 海 洋 等 水 域 内 的 一 种 运输 承 载 工 具 。有 无 动 力 v 非 机 动 船v 船 舶 吨 位船 舶 吨 位v 容 积 吨 位v 重 量 吨 位 第 三 节 航 道 通 过 能 力一 . 船 舶 与 船 队v 船 队 ： 将 若 干 艘 驳 船 按 一 定 的 方 式 编 结 在 一 起 ， 由 拖 船 拖 带或 推 船 顶 推 航 行 的 运 输 组 合 体 。按 编 队 方 式 v 拖 带 船 队 ： 拖 船 在 前 ， 用 缆 绳 拖 带

13、 后 面 的 若 干 艘 编 结 在 一 起 的 驳 船 航 行 的 船 队 。v 顶 推 船 队 ： 推 船 在 后 ， 顶 推 前 面 的 若 干 编 结 在 一 起 的 驳 船 航 行 的 船 队 。二 、 内 河 船 舶 尺 度 与 航 行 速 度v 内 河 船 舶 尺 度 ： 吃 水 较 浅v 航 行 速 度 ： 经 济 时 速 二 . 内 河 船 舶 尺 度 和 航 行 速 度v 1.内 河 船 舶 尺 度v 2.船 舶 航 行 阻 力 (船 舶 的 裸 体 阻 力 ) 指 船 舶 航 行 时 ， 作 用 在 船 体 上 阻 止 船 舶 运 动 的 力 。 船 舶 的 裸 体 阻 力 可 分 摩 擦 阻 力 、 漩 涡 阻 力 、 兴 波 阻 力 。v 3.船 舶 过 滩 能 力 指 船 舶 在 一 定 的 载 重 下 克 服 急 流 滩 险 自 航 过 滩 的 能 力 。 三 . 航 道 通 过 能 力 净 空 宽 度 上 底 宽净 空 高 度 侧 高