《航道整治》畢業(yè)設(shè)計指導(dǎo)書長沙理工大學(xué)水利工程學(xué)院

一、設(shè)計目的設(shè)計的目的在于鞏固和加深課堂中所學(xué)的基本概念和基本理論，了解航道整治工程設(shè)計的具體原則、步驟和方法，樹立正確的設(shè)計思想，培養(yǎng)和提高計算、繪圖的基本能力。二、設(shè)計任務(wù)通過航道整治工程畢業(yè)設(shè)計，可以將所學(xué)的基礎(chǔ)課和專業(yè)基礎(chǔ)課同專業(yè)知識有機的結(jié)合起來，使學(xué)生更好地明確學(xué)習目的，加深專業(yè)印象，為今后從事航道工程的勘測、規(guī)劃、可行性研究、設(shè)計、施工和科學(xué)研究工作打下堅實的基礎(chǔ)，以達到本專業(yè)培養(yǎng)目標的要求。詳細任務(wù)見《長沙理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計任務(wù)書》。三、設(shè)計資料、基本內(nèi)容與要求（一）赤水河自然條件與航運現(xiàn)狀1．自然條件赤水河發(fā)源于云南省鎮(zhèn)雄縣兩河區(qū)的魚洞河。在云、貴、川三省交界的三岔附近，納龍洞河與威信河匯合后稱畢數(shù)河。東行至赤水河橋后，始稱赤水河。至茅臺轉(zhuǎn)向西北，于赤水市下游5km處進入四川省，在合江匯入長江，干流全長430余km，流域面積19007km2。赤水河流經(jīng)云南省的鎮(zhèn)雄、威信；貴州省的畢節(jié)、大方、金沙、仁懷、遵義、桐梓、習水、赤水；四川省的敘永、古藺、合江13個縣（市）。水系呈羽毛直角狀分布。主要支流左岸有蘭木壩河、白沙河、茅壩河、九溪河、古藺河、馬渡河、風溪河、大同河、五通河；右岸有小河、那坡河、鹽津河、桐梓河、習水河等。流域地處高原與盆地接壤地帶。土城至赤水段屬低山丘陵區(qū)。其中土城至復(fù)興河段兩岸地形較陡，河床呈“U”型；復(fù)興至赤水（含赤水以下）河段，兩岸開闊，枯水河面增大，河床呈“V”型。流域內(nèi)出露的地層較全，除缺泥盆、石灰系外，其余各代地層均有出露。在砂巖、頁巖、粘土巖地區(qū)，河谷開闊，水流平緩，多卵石或石盤灘；在厚層砂巖地段，多崩巖、溪口沖積錐發(fā)育。2．水文、泥沙赤水河屬雨源性河流，枯水徑流主要靠地下水補給，水位流量穩(wěn)定，汛期降水涌入河槽，水位漲落頻繁，洪峰尖瘦，峰大量小，具有典型的山區(qū)河流特征。赤水站洪、枯水位變幅達13.52m，流量變率達295倍。根據(jù)赤水水文站多年水文資料分析：多年平均徑流量82.17億m3；歷史最大年徑流量140.7億m3；歷史最小年徑流量49.72億m3；多年平均流量260m3/s；最大年平均流量446m3/s；多年平均含沙量0.926kg/m3；最大含沙量2.71kg/m3；最小含沙量0.322kg/m3。3．航運現(xiàn)狀赤水河歷來是黔北、川南通江達海的重要水運通道，航運歷史悠久。通過三次稍具規(guī)模的航道整治，收效較好，航道尺度均有較大的提高，岔角～赤水104.8km，已基本達Ⅶ級；0.7×15×150m（航深×航寬×彎曲半徑）；赤水～合江54km，已達Ⅵ級。0.8～0.9×25×250m（同前）。1998年完成貨運量133.3萬t，貨物周轉(zhuǎn)量2.55億t.km。航道整治工程的范圍為岔角～合江158.8km，其中香爐灘至合江23km，列入河口段淤積治理工程。岔角～香爐灘段135.8km，有重點灘險65處。岔角～狗獅子段80.9km，有重點灘險38處，按Ⅵ級航道標準整治；狗獅子～香爐灘段54.9km，按Ⅴ級航標標準整治。1998年河系有營運船舶256艘，載重量7662t，載客量2619客位。完成的貨運量133.3萬t，周轉(zhuǎn)量2.55億t.km。船舶運輸分兩段：（1）岔角～赤水段主要采用2×110kw機駁與50～70t簡易駁船組合，上水時采用一拖3～5艘空駁，下水時各駁裝載自航。（2）赤水～合江段主要采用拖駁運輸方式，一般2×110kw拖輪拖帶四艘165t級駁船（4×165t）航行，至合江后，再重新編隊為一綁四駁航行于川江河段。4．葫市灘礙航成因與整治規(guī)劃整治河段上段岔角—狗獅子中的葫市灘段，位于葫市街道背側(cè)，赤—習公路的下方，位置特殊；兩岸崖壁陡峻，中洪水過水斷面狹窄，屬峽谷窄深河段，流急、浪大，地形、地質(zhì)、水流條件復(fù)雜。根據(jù)貴州省發(fā)展計劃委員會黔計基礎(chǔ)[2001]1380號“關(guān)于赤水河（岔角—合江）航運建設(shè)工程可行性研究報告的批復(fù)”，確定赤水河航道整治工程的建設(shè)期限4年（2002年—2005年），整治范圍包括：岔角—香爐灘135.8km的航道整治，香爐灘—合江23km河口段的淤積治理。航道標準及尺度分兩段：上段岔角—狗獅子80.9km，六級航道，尺度為0.8—1.0×20×150m（航深×航寬×彎曲半徑）；下段狗獅子—合江77.9km，五級航道，尺度為1.1—1.3×22×250m（同上）。同時設(shè)置助、導(dǎo)航、通信以及維護管理等配套設(shè)施。（二）基本資料1．赤水河葫市灘灘段江床地形圖（2002年4月測，比例1：500）2．枯水、中枯水、成灘水位、最兇水位、消灘水位對應(yīng)的五級流量的瞬時水面線、流速流向資料（2002年測）3．葫市灘進出口處右4#、11#水尺2002年4月～8月連續(xù)水位觀讀資料。4．赤水水文站有關(guān)資料。以上1～3項資料由長江航道工程局勘測處測設(shè)，第4項資料由貴州順達水運規(guī)劃勘測設(shè)計所提供。5．赤水河（岔角—合江）航運建設(shè)工程可行性研究報告、初步設(shè)計。6．赤水河葫市灘灘航道整治模型試驗資料。（三）設(shè)計需完成的主要內(nèi)容1．需整理的水文泥沙資料（1）基本站、葫市灘灘段流量過程線（2）基本站水位－流量關(guān)系曲線（3）基本站流量與灘段水尺水位相關(guān)圖（4）葫市灘河床質(zhì)泥沙級配曲線2．灘險的成因分析（1）計算天然情況下各級流量下灘段流速、比降（2）計算各級流量下船舶航行阻力（3）確定灘段各特征水位3．整治線及整治建筑物布置設(shè)計（1）確定設(shè)計流量、設(shè)計水位（2）確定整治流量、整治水位（3）整治線寬度確定（4）整治線走向及平面布置（5）整治方案設(shè)計（6）整治建筑物平面布置（7）挖槽平面布置設(shè)計4．整治效果預(yù)測（1）整治前后洪、中、枯水面線計算（2）整治前后流速計算5．整治工程設(shè)計、工程量計算（1）整治建筑物斷面設(shè)計及工程量計算（2）挖槽斷面設(shè)計及工程量計算6．設(shè)計概算（四）考核內(nèi)容與方式考核評分主要包括以下幾方面的內(nèi)容：1．設(shè)計內(nèi)容是否齊全。2．報告格式、設(shè)計深度是否符合要求。3．分析、計算方法和過程是否正確。4．圖紙是否完整，正確以及繪圖的基本能力（線條、字體和整潔度等）。（五）參考書目1．胡旭躍主編《航道整治》，人民交通出版社，2008年。2．常福田主編《航道整治》，人民交通出版社，1995年。3．程昌華等編著《航道工程學(xué)》，人民交通出版社，2001年。4．詹世富主編《航道工程學(xué)》（Ⅱ），人民交通出版社，2