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1、西部交通建設(shè)科技項目合同號：200132800063嘉陵江航運(yùn)梯級開發(fā)關(guān)鍵技術(shù)研究研究報告（簡本）四川省交通廳內(nèi)河勘察規(guī)劃設(shè)計院2004年5月0引言10.1研究背景20.2嘉陵江渠化工程簡介20.3研究工作的技術(shù)路線和指導(dǎo)思想31研究內(nèi)容及主要成果31.1專題1—山區(qū)河流渠化樞紐總平面布置研究31.2專題2—山區(qū)河流船閘引航道及口門區(qū)布置研究41.3專題3—山區(qū)河流船閘設(shè)計最高通航水位的研究51.4專題4—山區(qū)河流船閘襯砌式閘墻結(jié)構(gòu)計算研究61.5專題5—山區(qū)河流屮、高水頭船閘輸水系統(tǒng)的選型和布置…71.6專題6—山
2、區(qū)河流引航道建筑物結(jié)構(gòu)型式研究81.7專題7—亭子口樞紐回水變化段渠化航道水位銜接研究?……81.8專題8—山區(qū)河流渠化工程水面線問題研究92結(jié)束語103合作者100引言0.1研究背景嘉陵江是長江上游的重要支流，自北向南縱貫四川全境，經(jīng)重慶市匯入長江，是長江水系的主通道之一，并被國家列為戰(zhàn)備航道。為根木改善嘉陵江的通航條件，綜合利用水資源，四川省在總結(jié)國內(nèi)外開發(fā)建設(shè)山區(qū)河流航道經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，確立了“綜合利用水資源，航電結(jié)合，聯(lián)合建設(shè)，滾動開發(fā)，全江渠化，發(fā)展航運(yùn)”的水運(yùn)發(fā)展思路，并把實(shí)現(xiàn)嘉陵江渠化作為突破口和開發(fā)的重
3、點(diǎn)，擬建成國內(nèi)第一條高等級的內(nèi)河航道。木項目就是緊密圍繞嘉陵江航運(yùn)梯級開發(fā)工程中所涉及的一些關(guān)鍵技術(shù)或技術(shù)難題進(jìn)行的專題研究，目的是解決嘉陵江渠化工程設(shè)計和建設(shè)中的一些工程實(shí)際問題，滿足四川和西部大開發(fā)的需要，并進(jìn)一步提高山區(qū)河流渠化樞紐和船閘工程的設(shè)計水平,為這門實(shí)用科學(xué)大廈加磚添瓦。0.2嘉陵江渠化工程簡介四川境內(nèi)的嘉陵江干流長645km,天然落差280km,平均比降0?43%°。其洪枯流量比大，最大洪水流量可達(dá)30000m3/s左右,最小流量僅為120m3/s,相差約250倍，最大洪枯水位變幅可達(dá)22m,枯水期
4、航道最小水深僅為0.8-1.3m,只能通航50~150t級的船舶。全流域多年平均懸移質(zhì)輸沙量1.52億（，是長江輸沙量的主要來源之一。嘉陵江的開發(fā)任務(wù)是灌溉、防洪、航運(yùn)、發(fā)電及水土保持，結(jié)合水資源綜合利用開發(fā)，采取梯級渠化的方式達(dá)到IV、111級航道標(biāo)準(zhǔn)。嘉陵江自廣元至重慶共規(guī)劃梯級17個，其中四川境內(nèi)14個。目前，所有梯級的前期工作己全部完成；己竣工的有馬回、東西關(guān)、紅巖子等3個梯級；在建的有桐子壕、青居、金銀臺、新政、小龍門和金溪場等6個梯級。嘉陵江梯級渠化的特點(diǎn)是：基木為無調(diào)節(jié)功能的中、低水頭樞紐；具有河道型水
5、庫的特點(diǎn)；洪水期基本恢復(fù)天然河流狀態(tài)；枯水期電站控制全部下泄流量。只有亭子口樞紐為大型綜合利用樞紐，不屈這種類型。嘉陵江船閘的特點(diǎn)是：水級大，一般在15m左右，最大的達(dá)24.5m；水位變幅大，一般年變幅在15m左右，最大可達(dá)22m；大部分建于巖基上，個別建于沙卵石上，還有一些是在巖石中開挖后襯砌而成；河流直線段少而短，很難滿足高等級船閘直線段長度布置的要求。0.3研究工作的技術(shù)路線和指導(dǎo)思想整個研究工作是在現(xiàn)行規(guī)范的指導(dǎo)下，系統(tǒng)地總結(jié)國內(nèi)外山區(qū)河流渠化樞紐及船閘的設(shè)計和建設(shè)經(jīng)驗(yàn)，結(jié)合嘉陵江渠化梯級的依托工程，采用數(shù)學(xué)
6、模型、水工模型試驗(yàn)、船模試驗(yàn)、原型觀測、實(shí)船試驗(yàn)等手段進(jìn)行驗(yàn)證。對規(guī)范中將山區(qū)河流作為特殊情況，容許經(jīng)過論證具體處理的問題，根據(jù)驗(yàn)證成果提出適合這種條件的設(shè)計原則，并將研究成果應(yīng)用于解決嘉陵江待建工程的設(shè)計和施工中。研究的指導(dǎo)思想是：研究的內(nèi)容要有針對性，即結(jié)合山區(qū)河流渠化樞紐和船閘的工程實(shí)際；研究的成果要有實(shí)用價值、要有所創(chuàng)新，既要服務(wù)于山區(qū)河流渠化工程和船閘工程的設(shè)計和建設(shè),又要力爭達(dá)到國內(nèi)外的領(lǐng)先水平。1研究內(nèi)容及主要成果整個課題的研究包括樞紐總體布置綜合研究、通航建筑物研究、亭子口樞紐回水變化段渠化航道水位銜
7、接研究和山區(qū)河流渠化工程水面線問題研究，共分八個專題。1.1專題1——山區(qū)河流渠化樞紐總平面布置研究河川樞紐建筑物的總體布置是樞紐設(shè)計成敗的關(guān)鍵問題之一，它關(guān)系到樞紐建筑物的安全、經(jīng)濟(jì)，以及樞紐能否充分發(fā)揮所有水工建筑物的功能，實(shí)現(xiàn)最佳綜合效益的問題。山區(qū)河流的特點(diǎn)是洪、枯水位變幅大，峰高時短，峰形尖瘦;枯水流量小，歷時長、流態(tài)險惡；河流泥沙量大，且伴隨洪峰岀現(xiàn)；河道蜿蜒曲折，平順微彎河段長度往往不足千米。受其特點(diǎn)的影響，山區(qū)河流梯級渠化的樞紐布置以及樞紐船閘的布置往往難度很大。鑒于樞紐總體布置的多樣性、復(fù)雜性，釆用
8、完全統(tǒng)一的原則來指導(dǎo)渠化樞紐的總平面布置設(shè)計，是有一定難度的。為了提出各種類型樞紐總平面布置設(shè)計的方法和布置的原則，本專題根據(jù)嘉陵江渠化工程的實(shí)踐及國內(nèi)同類工程的實(shí)例，結(jié)合嘉陵江金溪、桐子壕、金銀臺和馬回等樞紐的總體模型試驗(yàn)、船模試驗(yàn)和實(shí)船試驗(yàn)，對樞紐“集中式”的同岸布置、異岸布置，“分散式”的旁側(cè)布置、裁彎取直及引水布置等五種布置形式進(jìn)行了全
