石樑灘

石樑灘

石樑灘是指山區河流,因岸邊有石樑橫伸河中或河中有石樑縱向順延而形成的灘險。主要是指後者。當水漫石樑頂,但淹沒不深時,梁頂出現跌水或橫向滑梁水,船隻易出海損事故;當水位低於梁頂,石樑可能挑流,形成急流或旋渦,有礙航行。

基本介紹

  • 中文名:石樑灘
  • 外文名:rock ledge rapids
  • 學科:交通工程
  • 領域:工程技術
整治方法,急流灘,險灘的複雜地形,險灘的水流特性,險灘整治原則,

整治方法

整治方法有另闢航道,避開滑梁水;炸除或炸低石樑等。

急流灘

急流灘又稱急灘,是指水流受邊界條件約束,形成的比降大、水流急的灘險。一般分布在峽谷、陡坎、礁石、突嘴、急彎及窄槽等河段。主要特徵是急流和跌水。按河床組成可分為石質急流灘和卵石急流灘兩類。據統計,石質急流灘約占石質灘險的50% ,卵石急流灘占的比例較少。整治的原則一般是通過炸礁、疏浚與築壩等措施,拓寬灘口泄水斷面,減級流速、比降,使船舶能利用一岸或兩岸的緩流區自航上灘,或通過紋灘助航上灘。

險灘的複雜地形

歸納各地情況,大體上有以下類型。
1.彎急槽窄
彎曲半徑不足船舶長度的3倍,航道寬度也不富裕,甚至只能勉強達到單線航寬標準。這種急彎窄槽在山區定是險灘無疑,即使是在平原也屬險段,非裁直拓寬不可,如廣東東平水道的大刀灣、西江出海航道的橫坑等。在山區河流這種急彎槽窄航道往往還伴有掃彎水,其危險性更大,如廣西紅水河的十五灘,蓬萊灘左漢的天平針等。
2.岸嘴突兀
一種是河道輪廓不一定是急彎,但兩側岸嘴交替伸出,或為石嘴,磯頭,或為硬粘土,航道本來不寬,岸嘴又加大其曲折程度,這種河道地形對於行輪,無論在山區,在平原都是妨礙航行安全的。另一種是在山區的枯水彎槽,凹岸一側有岸嘴外伸,致使航線彎曲,又有泡漩水形成,船舶過此極易釀成海事。
3.礁石林立
這種河道地形在山區是常見的。有的是礁石散布在航道或兩側,船舶左右都要提防險觸礁石,如以往川江著名險灘峻岭(另稱“鬼門關”),有的是航道內有暗礁,船舶時時擔心劃破船底,如重慶以上未經整治時的蓮石三灘,西津電站下游整治前的雞幾灘等。
4.砥柱中流
這也是山區河道常有的。有的是主流區記憶體在孤立而高大的礁石,中洪水期水流急亂,泡漩翻滾,如奉節白帝城下的澆弱堆有的是中洪水季主流路上有江心石樑斜臥,或由岸邊伸出淹沒後,形成滑梁水或泡漩亂流。船舶對這些地方往往視為畏途。

險灘的水流特性

1.泡漩水險灘
(1)泡漩水礙航特點。船舶(隊)行經泡水區受泡水散力作用被推向一邊,偏離航線,造成歪船、扎駁、斷纜或覆傾沉沒,強烈泡漩水相伴產生,危害更大。
(2)泡漩水形成機理。山區河流河道上因地形平面、立面或兩者都有的突變,形成強烈的底部上升水流,湧出水面為泡水;急函下潛水流和緩流間摩擦作用形成下凹形漩流為漩水。泡漩水是水流動能轉換成位能出現的水流變化現象。
(3)泡漩水形成基本條件主要有三:①急湍水流為形成泡水必要的動力條件。②地形變化突兀,在急劇水流作用下形成急速上升水流,顯示強烈的三維特性。③適當的水深。
(4)泡漩水的表現形式主要有3種:①連珠式泡水,俗稱”連珠泡”;②間歇式泡水,是常見的泡水;③陣髮式泡水,俗稱“冷泡”,與間歇性相似。
(5)形成泡漩水的特殊地形。特殊地形大體概括為:①一側突咀;②兩個或多個突咀;③局部急彎;④河心孤礁(明礁、暗礁);⑤峽口下游反坡。
2.滑梁水險灘
水流漫過河岸斜向河床的石樑或基礎台地,水流向水位低的一側溢過的水流為滑梁水。當樑上或台上水深不足設計水深時,船舶航行不慎,有被橫向水流推至樑上發生觸礁危險。如果兩岸有滑梁水,而航寬較狹窄時,危險更大。滑梁水區還有可能造成不能設標,或航標流失而發生海事。
3.掃彎水險灘
由於河槽彎曲,強烈的彎道環流使凹岸一側沖刷成深槽,而深槽的吸流作用,又加劇面層主流沖向凹岸,形成貼岸而下的斜流,稱掃彎水。掃彎水主要對下行船舶危害較大,河槽彎曲,航深彎曲半徑小河面又不夠寬,下行船舶航行時,如偏向凸岸,易在凸岸邊擦淺,過偏於凹岸,易產生掃彎事故。因凸岸邊灘挑流,一方面使主流收縮直衝凹岸,另方面在凸咀邊灘下游形成較大回流區,使上、下航行船舶發生“打張”和“打俄”事故。對於上淺、下險的掃彎險灘,由於上段淺,船舶為減小吃水避免擦淺不能加大馬力行駛,影響船舶操縱性能,船舶更易被斜向水流沖向凹彎河段而發生觸礁事故。
水流在彎曲河段上運動,受離心力作用,凹岸水面升高,凸岸水面低。水流壓力作用,形成貼岸斜流。離心力與水流反量成正比,和研究該點河道彎曲半徑成反比,和流速的平方成正比。彎曲半徑越小,水流量越向凹岸集中,凹岸水位越高,斜流就越大。因此當航槽彎曲半徑小,航寬不滿足船舶航跡頻寬度要求時,船舶掃彎觸礁。

險灘整治原則

除了遵循各類險灘整治基本原則外,應詳細進行灘性分析,以及各灘整治後可能發生的相互影響,抓住主要矛盾,因地制宜綜合治理。對單一河段複雜險灘:①按通航標準,上、下兼顧,全面規劃;②急險並存,治急消險或治險為主,改變急險狀態;③按灘性分析,因地制宜綜合治理。對於分漢河段複雜險灘,整治原則除和單一河段相似外,還要注意:①當流量充分,可開槽分流;②根據不同水期分漢通航;③主槽整治困難時,條件允許,可另闢新副槽通航。

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