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關(guān)于我國山區河流航道整治技術(shù)取得突破性進(jìn)展
引言
山區河流是河流中最豐富多彩的.河型豐富、流態(tài)多彩.這是大自然的鬼斧神工。自然之物.讓我們景仰,讓我們產(chǎn)生改造它為我們服務(wù)的欲想.航道整治就是其一由于它對自然的干擾最小,因此這是一種讓河流為我們服務(wù)的科學(xué)有效方式。
河流馭載著(zhù)人類(lèi)的文明我們的祖先臨河而居.即便是今天.我們的大多城市依然傍河,它是我們的祖先留給我們的遺產(chǎn)。利用河流的水能資源開(kāi)展水路持續了漫長(cháng)的歲月航道整治是一門(mén)改造河床形態(tài)的技術(shù),它是古老的,古老的技術(shù)的發(fā)展是要靠我們一點(diǎn)一點(diǎn)的加以更新任何帶有革命性的進(jìn)展都是十分困難的。
山區河流航道整治關(guān)鍵技術(shù)研究項目是200,年度的部西部交通技術(shù)科技項目,通過(guò)交通部天津水運工程科學(xué)研究所等十一個(gè)單位約150名科技人員的共同努力.項目在許多方面取得了一批其有創(chuàng )新性的研究成果,豐富了航道盆治這門(mén)技術(shù)學(xué)科榮獲2005年度“中國航海學(xué)會(huì )科學(xué)技術(shù)獎“一等獎。
主要進(jìn)展
項目在山區河流航道整治技術(shù)上取得重大研究成果,解決的關(guān)鍵技術(shù)問(wèn)題大致可分為三類(lèi):
第一類(lèi)為帶有成套性的技術(shù)這包括石質(zhì)急流灘、石質(zhì)漢流灘、沙卵石灘、支流河口和日調節電站下游航道整治技術(shù).這些技術(shù)的共同特點(diǎn)是從灘性分析方法入手到整治原則確定、整治措施選擇等,較為全面具有一定的系統性;
第二類(lèi)為計算方法和分析方法,這包括消灘水力指標的確定方法、泡高計算公式、泥沙矢里輸移公式、乘峰通航計算公式、塊石穩定結構計算公式、水面線(xiàn)計算的改進(jìn)方法等等
第三類(lèi)為專(zhuān)項技術(shù).包括散拋石壩防沖毀措施、土工織物在山區河流航道整治中的應用和山區河流水面線(xiàn)計算軟件等。
成果應用于西南水運出海通道中線(xiàn)起步工程廣西段貴州段、赤水河航運建設工程、漢江漩渦至安康航運建設工程為這些重大工程建設提供了技術(shù)保障。成果的應用對于規避西部航道整治工程建設失敗風(fēng)險起到關(guān)鍵作用、對于保證航道整治物的安全起到關(guān)鍵作用、對于延長(cháng)航道整治建筑物的使用壽命起到關(guān)鍵作用。
技術(shù)創(chuàng )新程度
就山區河流中各種類(lèi)別的灘險以及支流河口、日調節電站下游河段的航道整治技術(shù)進(jìn)行了全面研究.形成了具有成套性的創(chuàng )新技術(shù),特別在支流河口整治技術(shù)、日調節電站下游灘險整治技術(shù)、石質(zhì)漢流灘整治技術(shù)、整治水位確定方法、整治線(xiàn)寬度二維計算、一壩整治短過(guò)渡段淺灘壩位確定方法、壩頭局部沖刷坑預測方法、通航漢道需加大分流量和鎖壩高度的確定方法散拋石壩的水毀機理和防毀措施、沙卵石位置函數、泡水成因和泡高計算、水面線(xiàn)計算改進(jìn)方法和計算軟件、消灘水力指標針算、反映床沙位量特性的泥沙起動(dòng)流速公式及泥沙推移質(zhì)輸沙率公式、泥沙矢量輸移公式、三維河流泥沙模型、電站下游不滿(mǎn)足設計航深延續距離的估算公式、乘峰通航的調度計算公式、流速安全系數的概念、丁壩壩頭塊石穩定結構的計算公式、壩體滲流條件下丁壩回流長(cháng)度計算公式等實(shí)現全面創(chuàng )新。
技術(shù)指標的先進(jìn)程度
項目的研究成果同國內外最先進(jìn)的技術(shù)相比總體為國際先進(jìn)水平其中漢流灘整治的流量負反饋原理、支流河口段航道整治技術(shù)、日調節電站下游的追峰通航計算方法和整治技術(shù)、整治線(xiàn)寬度二維計算、散拋石壩水毀機理、沙卵石位t函數概念等都處于國際的前列。項目的經(jīng)濟等指標也位于國際先進(jìn)水平.特別是土工織物應用、散拋石壩防毀措施、支流河口整治技術(shù)實(shí)現干支直達等經(jīng)濟效益突出.投入產(chǎn)出比超過(guò)10.而且對保護不受大的人為破壞十分有益。
技術(shù)創(chuàng )新對提高競爭能力的作用
項目所研究的技術(shù)可以明顯降低工程建設的、提高工程建設的成功率及至消餌失敗風(fēng)險延長(cháng)工程的使用壽命和減少工程的維護費用這對于提高水運工程的投入產(chǎn)出比、增強水路運輸在交通行業(yè)的地位非常有益。已獲經(jīng)濟效益直接經(jīng)濟效益及對未來(lái)交通持續發(fā)展所產(chǎn)生的經(jīng)濟效益:
項目研究成果投入工程建設后到目前為止所產(chǎn)生的直接經(jīng)濟效益約為3650萬(wàn)元、間接經(jīng)濟效益約為5.6億元。技術(shù)的使用對于節約工程建設成本、減少工程維護費用、延長(cháng)工程使用壽命、保護環(huán)境等效益十分顯著(zhù).同時(shí)對改善貧困山區的交通、推動(dòng)區域經(jīng)濟的發(fā)展將產(chǎn)生巨大的社會(huì )效益。
對促進(jìn)地區經(jīng)濟發(fā)展的作用:
研究項目所依托的工程均位于我國西部欠發(fā)達山區.區內多共居.資源豐富.經(jīng)濟落后.交通不便.而交通基礎設施落后則是制約西部地區經(jīng)濟發(fā)展的”瓶頸“。因此利用西部地區豐富的水資源條件發(fā)展內河航運打通溝通東部地區通江達海的水運通道.充分發(fā)揮內河航運在西部大開(kāi)發(fā)中的作用和優(yōu)勢,對加快西部地區資源開(kāi)發(fā)完善綜合運輸體系.推進(jìn)西部地區現代化建設進(jìn)程具有重要的現實(shí)意義。
對環(huán)境、自然和資派方面可持續發(fā)展的形晌:
由于水路運輸依靠的是天然河流.不占用耕地.特別是航道建設屬于弱環(huán)境影響建設工程,項目研究成果中利用河道內的沙卵石充坡土工織物用作壩體可改變目前的石料開(kāi)采.更是對自然環(huán)境的保護有益;同時(shí)項目的研究成果著(zhù)眼于河流航道條件資源的最大化利用.以采用最少的工程獲得最優(yōu)的航道條件.由此對環(huán)境、自然和資源的可持續發(fā)展十分有利。
科技進(jìn)步的推動(dòng)作用
利用河流發(fā)展航運是實(shí)現可持續發(fā)展的最為有效的途徑之一符合環(huán)境對人類(lèi)活動(dòng)的要求.而項目的技術(shù)創(chuàng )新成果極大提高了水運行業(yè)在綜合運輸體系中的競爭力。項目大幅度提高了山區河流航道整治技術(shù)的諸多方面.解決了諸如列入規范的漢流灘整治技術(shù)、散拋石壩的水毀問(wèn)題、泡水的治理問(wèn)題、整治線(xiàn)寬度的二維計算問(wèn)題等等.這些技術(shù)的進(jìn)步對于學(xué)科的發(fā)展進(jìn)而對工程建設的技術(shù)推動(dòng)都已經(jīng)產(chǎn)生非常積極的效果。
項目研究成果應用情況
項目研究成果應用于西南水運出海通道中線(xiàn)起步工程(廣西段)、西南水運出海通道中線(xiàn)起步工程(貴州段)、赤水河航運建設工程和漢江渦至安康航運建設工程.均取得了良好的整治效果。
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