工程硕士论文：黄河下游柳园口险工工程整治方案的探索

时间：2024-10-13 04:49:03 硕士论文我要投稿

工程硕士论文：关于黄河下游柳园口险工工程整治方案的探索

　　1 河段概况

工程硕士论文：关于黄河下游柳园口险工工程整治方案的探索

　　柳园口险工位于黄河下游花园口至夹河滩河段，两岸堤距5～15km，北岸为1855年铜瓦厢决口改道形成的高滩，宽4km，平均高程81.50m，南岸为现行河槽。由于这一河段为典型游 !河道，河段上下游均为宽河道，平面形态具有水流分散、极易迁徙、沙洲棋布、汉河众多的特点，河段本身受两岸整治高程控制常分两股河槽，主流此消彼长变化频繁。河道比降0.18%。河槽间低滩时存时消，平均高程81.35m。滩内有控导(护滩)工程、村庄、避水台(村台、户台)、生产堤、串沟、洼地、堤河、树林等。

　　2 存在的主要问题

　　2. 1柳园口来流问题从柳园口险工多年的靠河隋况来看，柳园口险工靠河的人流主要来自黑岗口险工方向。历史规划也曾把黑岗口和柳园口作为—个大的弯道来处理。 1993年汛后，花园口流量1000m3/s时，主流在黑岗口盖坝以上滩地坐湾后形成秤钩湾，折向黑岗口险工与高朱庄工程之间的堤防平工段长达830m的空裆，造成空裆处高滩坍塌宽度达300m，迫抢修了8个垛后才使险隋得到控制。1994年汛前，主溜在黑岗口盖坝前坐湾，在黑岗口闸以上主溜北移，河走北路，柳园口险工开始脱河。

　　2.2柳园口险工不能形成—个完整的弯道柳园口闸门(33坝)以上工程与高朱庄护滩工程基本是沿老滩沿修建，平面型式凸凹不平，基本成直线型，34坝以下各坝逐渐变长凸出，柳园口险工平面型式总体呈上平下凸型，不能形成—个平顺的弯道。90年代，柳园口险工是和黑岗口险工作为—个弯道来进行规划的，黑岗口险工是弯道上段，柳园口险工是弯道下段，负责挑、送溜作用。

　　实现微弯治理后，柳园口险工上段迎、调溜条件并不好，基本没有弯道调流段，起不到河道整治工程的作用。

　　3 柳园口河段整治方案

　　3.1柳园口39坝下延根据近些年河势情况，自黑岗口下延和顷河街控导工程修建并不断完善以来，柳园口险工河段河势逐步滚向柳园口险工方向，并于2006年柳园口险工39坝4支坝开始靠溜，在柳园口险工39坝4支坝以下坐湾，然后沿滩地北上至大宫控导工程。

　　3. 2上段改造方案方案一，直接采用2006年规划治导线，改建柳园口险工上段工程柳园口险工引黄闸门以上坝垛长短不一，只能起到保护堤防的作用，不能保证迎溜和导溜。按照《黄河下游游荡性河段河道整治研究报告》推荐的规划治导线，在柳园口闸门以上修建杉P园口上延控导工程，使杉P园口上延控导工程和柳园口下延控导工程共同组成—个弯道。

　　具体的方案是：对柳园口险工上部的25-27坝进行改建，使丁坝头位于治导线上，并在25坝上生根修建柳园口上延工程。上延工程沿治导线布置500m导溜段，再沿直线段布置1000m作为藏头段。

　　该方案的优点是：

　　3.2.1充分利用了柳园口的现有工程，减少了修建工程的数量。

　　3.2.2使柳园口闸位于弯道导溜段，对柳园口闸引水机率有了很大保证。

　　缺点是：

　　3.2. 3柳园口险工弯道导溜长度较短，只有1000m多一点，水流不能进行很好的调整。

　　3.2.4截断了柳园口险工上部滩区水流的退路，影响滩区安全生产。

　　方案二，改建柳园口险工29坝以上坝垛根据杉P园口险工现在的平面布置型式，柳园口险工上段工程各坝垛多是依堤防工程修建，起着保护堤防安全的作用，各工程长度不一，不能于下段工程组成—个平滑的弯道。按照《黄河下游游荡性河段河道整治研究报告》推荐的规划治导线，对柳园口29坝以上各坝垛进行改建，使杉P园口上延控导工程和柳园口下延控导工程共同组成—个相对顺滑的弯道。

　　具体的方案是：对柳园口险工上段的1-27坝进行改建，对25～27坝进行接长，并把1-23垛改建为6道丁坝，使丁坝头位于治导线上工程布置型式为：对上段进行改建后，与柳园口下段组成—个弯道型式。

　　方案优点：充分利用柳园口现有险工坝垛，工程量小，柳园口工程弯道为—个连续弯道，有利于迎溜、送溜及水流调整。

　　方案缺点：弯道段长度短，水流调整不充分，不利于对河势的调整;改建丁坝较长，不利于防汛抢护。

　　方案三，以柳园口险工39坝为切点调整杉P园口弯道维持39坝以下的直线送溜，对39坝以上工程进行弯道调整。调整后柳园口弯道治导线参数如下：

　　工程布置型式为：将37坝和38坝接长至治导线，在37坝生根修建杉P园口上延工程，沿治导线布置1500m，再修建直线段1000m。由于工程下首直线送溜段只有450m，为保证送溜稳定，再下延500m。

　　该方案的优点是柳园工程弯道为一个连续弯道，弯道长、半径大，导溜条件好。缺点是：治导线离柳园口闸门较远，需要建引渠;直线送溜段较短只有450m。

　　方案四，以柳园口险工35坝为切点调整柳园口弯道维持35坝以下的直线送溜，对35坝以上工程进行弯道调整。调整后杉P园口治导线参数如下：

　　工程布置型式为：在29坝前沿治导线向上游布置1000m，再沿直线上延1000m作为藏头段。

　　该方案的优点是：治导线利用柳园口工程较多;治导线离柳园口闸近，有利于引水。

　　3.3方案比较柳园口险工平面弯道型式改造的四种方案各有有缺点。由于黑岗口下延控导和顺河街控导工程已建设完成，河势也正在向规划的方向发展。但影响河势的因素很多，包括水沙条件、边界条件等。把柳园口工程改造成一个合理的弯道型式、使之能有效的控导河势、稳定流路，是本次研究的目标。根据模范河段成功经验，一般平面布置较好的工程长度在4500m左右。其中，藏头段占1/4，迎、导溜段占1/2，送溜段占1/4。这种形式的工程布局基本能够满足河势上提下挫变化，并控制溜势。

　　方案一，按照《黄河下游游荡性河段河道整治研究报告》推荐的治导线在柳园口闸门以上修建柳园口上延控导工程，充分利用了柳园口险工的现有工程，能够减小工程量、节约投资，并对柳园口闸引水非常有利。但该方案人流偏上，入湾曲率半径小、弯道导溜段短，不利于导溜。

　　该方案下延工程500m，接长丁坝2道，修建上延工程2000m。

　　方案二，维持治导线不变，下延工程500m，并对柳园口险工29坝以上坝垛进行改建，修建长丁坝，修建长丁坝8道。

　　方案三，弯道曲率半径2345m，中心角89度，虽然利用柳园口原有工程数量较少，治导线偏离闸门，但工程弯道长度长、半径大，有利于调整水流，更利于导溜。该方案修建下延工程500m，在35坝接长的基础上修建上延工程2500m。

　　方案四，采用双弧线治导线，工程人流弯道曲率半径3880m，中间弯道半径1200m，有利于水涮顺利入湾、导溜。修建下延工程500m，上延工程1900m。

　　3.4结论与建议

　　根据以上研究，柳园口险工整治应以建设归顺平滑的导溜弯道、理顺流路为目标(建议采用方案四)。随着黑岗口下延控导工程和顺河街控导工程的逐步完善，河势正向柳园口工程方向发展，目前杉P园口下延39坝4支坝以着溜，并在柳园口39坝下首坐湾，建议尽快上马柳园口39坝下延工程。由于河势还在进一步上提，尽陕完善杉P园口工程的弯道整治已急切摆在我们面前。建议尽己上马柳园口整治工程，改善柳园口河段河势。

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