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赭山湾控导工程方案研究(1)_工程力学专业毕业论文范文

发布时间:2014-12-23 来源:人大经济论坛
赭山湾控导工程方案研究(1)_工程力学专业毕业论文范文 摘要:钱塘江河口自七格至美女山段的南岸为河变凹岩,习称赭山湾.因位于河口的过渡段,山水和潮流流路不一致,且流量的时间分布相差悬殊,以致主槽摆动频繁,岸滩坍涨不定.历史上,河口过渡段流路曾先后流经龛、赭两山间的南大门,禅机、河庄两山之间的中小门和河庄山与海宁海塘之间的北大门的变迁,史称“三门变迁”...... 关键词:赭山湾 控导工程 方案研究 1 概 况 钱塘江河口自七格至美女山段的南岸为河变凹岩,习称赭山湾.因位于河口的过渡段,山水和潮流流路不一致,且流量的时间分布相差悬殊,以致主槽摆动频繁,岸滩坍涨不定.历史上,河口过渡段流路曾先后流经龛、赭两山间的南大门,禅机、河庄两山之间的中小门和河庄山与海宁海塘之间的北大门的变迁,史称“三门变迁”. 为了除害兴利,清康熙末期便开始开挖中小门引河,希图引导主流由中小门进出,以免危害两岸;雍正期间,更拟订了开挖中小门引河,筑尖、塌两山之间石坝和北岸改建石塘三项措施并进的治理河口计划.此后,民国期间和中华人民共和国成立后,均曾几度拟定治理河口计划,并在实施过程中随江道形势变化而一再修改.至2000年封堵九上顺坝围堤和建成标准塘,赭山湾整治工程已大体上完成. 主要建筑物有:美女山坝,于1964年建成,坝长1 050 m.其中自0+972 m处起向上游折转90°,成与水流方向平行的顺坝,整条坝实际上是勾头丁坝. 九号坝,于1966年基本建成,坝长3 100 m. 一号坝,于1964年开始抛筑,1966年建成,坝长1 700 m. 七下右顺坝,于1960年开始抛筑坝根护岸块石,1961年开始抛筑坝身,1965年建成,坝长1 750 m. 1966年,从美女山坝坝身0+550 m处至九号坝坝身2+750 m处筑围堤,长4 721 m,围涂1 500 hm2.围堤外设盘头4座,并外各接短丁坝,间距900 m,以挑溜护脚,当年完工. 1966年~1968年,自赭山湾一号坝上游769 m至该坝下游1 443 m,沿设计堤线在滩地上预堆块石;又自赭山湾九号坝开始向上游沿设计堤线也在滩地上预堆块石,堆石体长1 447 m.至1970年下半年,堆石体内侧和外侧数百半滩面已淤涨到可围高程,遂于是年冬至次年春,紧贴堆石体内侧筑围堤长5 159 m,围涂1 266.7 hm2,并于1977年完成块石护坡和抛石护脚.又在赭山湾一号坝上游围堤外抛筑短丁坝两座,一号坝至九号坝间围堤外抛筑短丁坝4座,长分别在240~250 m. 1976年开始抛筑东风角至九号坝坝头间顺坝(简称九上顺坝),全长6 423 m,至1988年,实抛筑6 403 m,其中从九号坝向上游伸展的1 615 m和自东风角向下游伸长的1 580 m为高坝.至此,主槽已控制在规划河道线内,江槽基本上趋于稳定,通航条件明显改善,顺坝坝囊内733.3 hm2滩涂已围340 h m2.2000年完成顺坝堵口. 九上顺坝合拢封闭后,赭山湾河势虽已得到基本控制,但新岸线堤前紧邻冲刷槽.由淤涨、落潮流走向分歧和强度变化等因素,导致凹岸顶冲点和冲刷槽在弯顶附近上、下移动.有时可向上延伸到东风角,有时也可向下延伸至仓前白虎山,九号坝至美女山坝和美女山坝至乌龟山岸段经常处于深槽逼岸状态.塘前河床最大冲深至-5~-8 m高程(吴淞基面,下同).以致可能出现塘前滩地刷低而使塘身失稳的局面.目前,南岸标准塘虽已建成,但受自然和技术条件制约,标准塘的底脚防冲只能做到0 m高程.为此,在标准塘设计时,便以增加河道控制建筑物为前提.故拟在加固1#~4#盘头前的丁坝和美女山坝外,在此河段南岸增建若干建筑物.定床模型试验表明:在百年一遇的洪水时,这些建筑物会抬高七堡(0.19 m)、顺坝中(0.24 m)、顺坝头(0.28 m)和九号坝下(0.24 m)的洪水位;但降低美女山坝上(-0.09 m)和仓前(-0.06 m)的洪水位.并减小九号坝以上河段的流速0.11~0.62 m/s;九号坝以下河段则南岸流速减小,而江中和近北岸流速增加.这是二坝四盘头挑流作用的结果.对潮水而言,七堡、顺坝中和九号坝下的低潮位稍有抬升,依次为0.03、0.05和0.03 m,而高潮位则有所降低;顺坝头-0.03 m,九号坝下-0.06 m,美女山坝下-0.07 m.从而减小南岸的潮差,潮动力也随之减弱.诸建筑头部的涨潮平均流速和最大流速会分别增大0.03~0.18 m/s和0.13~0.64 m/s;江中涨潮的平均流速和最大流速分别增大0.10~0.33 m/s和0.17~0.26 m/s.落潮时,则弯顶平均流速减小0.12~0.39 m/s,最大流速减小0.12~0.44 m/s;而美女山坝坝头和该处江中平均流速和最大流速分别增大0.16~0.26 m/s和0.12~0.51 m/s. 更重要的是,塘前河床50年一遇冲刷深可以从-9.9 m减少为0.7 m,百年一遇冲刷深从-10.2 m减为-0.8 m. 由此可见,由于这些建筑物的挑流作用,对保护南岸海塘起着重要作用.但它们的头部都要经受高流速冲刷,故应予加强.
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