航道工程论文十篇

时间:2023-03-28 15:00:48

航道工程论文

航道工程论文篇1

管桩施工情况

1.场地处理。该工程在距居民区较近地段,采用静力压桩机施工,在距民房较远地段,采用锤击桩施工。由于建筑物建基面较深,而航道护岸位置基础软弱,为保证设备安全工作,需要对护岸地基进行了处理。经计算,锤击桩和静压桩机对地基承载力要求达到150KPa即可,但由于本工程桩基较密,数量较多,为防止设备来回行走加上深送桩(7m)对地基的扰动,对锤击桩段和静力压桩段根据对场地的要求不同分别进行了场地处理,以满足施工条件的要求。锤击桩段场地处理:沿护岸基础施工范围内按每边超宽半台设备的宽度进行场地处理,对上层的60cm土体按掺加8%石灰改良。根据现场实际使用情况,场地基础改良处理后,能满足设备要求,但同时要注意做好明水排除工作。静压桩段场地处理:沿护岸基础施工范围内按每边超宽半台设备的宽度进行场地处理,将上层的软弱土体挖除后,回填70cm的建筑垃圾,同时沿基础纵向打设轻型井点降水,横向挖排水沟,设碎石盲沟排水。

2.施工工艺方法。由于桩基较密,为减少成桩后地基承载力降低设备无法施工的情况,均采用垂直轴线方向退后施工的方法。锤击桩施工:施工流程为:桩位放样一桩机就位一管桩起吊、对桩位一调整垂直度一打冷锤2~3击(柴油锤)一复查桩身垂直度一正式打桩一接桩一收锤、测贯入度一验收。静压桩施工:施工流程为:桩位放样一桩机就位一管桩起吊、对桩位一调整垂直度一静压1~2m一复查桩垂直度一正式压桩一接桩一继续压桩至设计指标、记录压力值一验收。

3.沉桩质量控制。(1)沉桩顺序:由于本工程桩基较多,为减少设备行走对基础的扰动,也为了减少群桩的挤密效应,沉桩时按每块基础分块施工,施工时沿底板横向方向顺序施工,沿轴线方向后退分排沉桩。(2)桩位放样:采用全站仪精确放出桩位,用30cm竹筷在桩位位置打入土中,上部用绑扎红绳,施工时根据红绳即可找到精确的桩位,对将要施工的桩位用石灰粉按桩径大小划一个圆圈,桩位放线后的打桩过程中,考虑到土体的挤压移位,在打桩前需对桩位进行复核。(3)桩身垂直度控制:用两台经纬仪在离打桩机15m以外成正交方向进行观察,在正交方向上辅助设置两根吊砣垂线进行观察校正。(4)接桩:接桩采用将端板焊接起来接桩,接桩时要注意新接桩节与原桩节的轴线一致,两施焊面上的泥土、油污、铁锈等要预先清刷干净。管桩焊接施工应由有经验且有专业焊工证的焊工按照技术规程的要求认真进行,焊缝要均匀饱满,焊接后要等待规范规定的冷却8~10min后才能继续施工,以免焊缝处入土急冷后使接头处冷脆影响使用寿命,如果设计有防锈要求,焊缝还须做防锈处理。(5)终桩控制:本工程管桩设计承载力为3,700kN,设计院提供的终止沉桩的标准为:静压法桩沉桩终压值为:3,700kN,锤击桩沉桩停锤标准;最后3阵的每击贯入度小于3mm(每阵10击)。施工终压力与桩的极限承载力是两个不同的概念,但相互有一定关系。福建省《静压桩基础技术规程》编制组通过大量桩基资料的统计分析,提出了桩的竖向极限承载力与终压力值有如下经验关系:当6m≤L≤8ITI时,Quk=(0.60~0.80)Rsm;当8m<L≤15rn时,Quk=(0.70~1.0)Rsm;当15m<L≤23m时,Quk=(0.85~1.0)Rsm;当L>23m时,Quk=(1.00~1.25)Rsm。式中Quk为静压桩单桩竖向极限承载力标准值;Rsm为静压桩施工时施加的最大压力值;L为静压桩的有效入土深度。由以上关系可见,当桩较短时,单桩竖向极限承载力小于施加的终压力值;反之,当桩较长时又会大于终压力值。本工程设计单位提出的终压值标准为3,700kN,我们施工时的控制终桩压力值为4,300kN,折算的系数为:3,700/4,300=0.86,经检测,单桩的承载力是满足设计指标要求的,施工的结果符合上述经验公式。

4.特殊情况的预防与处理。(1)桩顶碎裂正常锤击沉桩过程中,如突然出现送桩器快速下沉的情况,一般是桩顶碎裂,端板不能正常发挥作用所造成的,这个时候要检查锤击桩的总击数,已进土长度,并报请设计单位确定是否可以停止沉桩,并作终桩处理。桩顶碎裂的预防措施有:①应根据工程地质条件、桩断面尺寸及形状,合理地选择桩锤,要重锤轻击,桩重与锤重之比约为1:3~1:5。②沉桩前应对桩构件进行检查,检查桩顶面有无凹凸情况,桩顶平面是否垂直于桩轴线,桩尖是否偏斜,对不符合规范要求的桩不宜采用或经过修补等处理后才能使用。③检查桩帽与桩的接触面处是否平整,如不平整应进行处理方能施工。④稳桩要垂直,桩顶要加衬垫,如衬垫失效或不符合要求要更换。(2)桩身倾斜为了保证桩身的垂直度,防止桩身倾斜,主要预防措施有:①要求施工场地平整,对软弱地基表面铺碎石再平整。为使桩机底盘保持水平,可在桩机行走装置下加垫板。②初沉时,对不垂直的桩及时纠正,控制垂直度在5‰。③保持桩顶与桩帽接触面平整,使桩不受偏心荷载。接桩时,上下桩必须保持在同一轴线上。④在饱和软粘土地区,控制沉桩速度。

管桩检测情况

桩身质量检测根据《港口工程桩基动力检测规程》(JTJ249-2001),检测内容包括高应变和低应变检测。高应变动力检测,通过分析桩在冲击力作用下产生的力和加速度,确定桩的轴向承载力,评价桩身完整性,并分析土的阻力分布、桩锤的性能指标、打桩时桩身应力及瞬时沉降特性。检测桩的数量应根据地质条件和桩的类型确定,宜取总桩数的2%~5%,并不得少于5根。本工程按总桩数的2%控制检测频率。高应变动力检测合格桩的轴向极限承载力应满足设计要求且桩身完整或基本完整。低应变动力检测用地评价桩身完整性,宜采用反射波法。对混凝土预制桩,检测桩数不宜少于总桩数的10%,并不得少于10根。本工程按总桩数的10%控制检测频率。低应变动力检测合格桩的桩身应完整或基本完整。本工程管桩按规范要求作了高应变和低应变检测,经检测发现,本工程所施工的PHC管桩,桩身完整,焊缝质量满足要求,轴向承载力达到设计的3,700kN要求,补检桩未发现明显质量缺陷,检测桩均合格。

航道工程论文篇2

【关键词】内河航道;疏浚工程;施工工艺

一、关于内河航道的概述

所谓的内河航道就是指内陆水域中的运输通道,它的通道功能是利用船舶来实现的。内陆水域主要有以下几种:渠道、人工运河、江、河、湖,构成内河航道的方式主要有两种;一种是人工航道,另一种是天然航道。

二、对内河航道进行疏浚施工前的准备工作

(1)施工布置阶段。在该阶段的施工过程中,施工方在施工的过程中必须遵守以下原则:畅通运输、经济合理、安全可靠。此外,在施工的过程中还必须以招标文件上的要求为基础,在对施工进行布置的过程中,一定要把文明施工的要求作为准则。同时,施工方还必须根据当地的实际经济发展方向来对内河航道进行科学合理的规划,对河道的布局进行适当的调整。在对河道进行疏浚施工的过程中,尽量不要破坏原有的水系,确保当地的生态平衡不会遭到破坏。(2)施工准备阶段。该阶段主要是依靠挖泥船及其附属船舶,来对内河航道进行疏浚施工的,这是一项特殊的施工工程。因此,设备的优劣直接决定了工程最终的施工效果,所以,在对施工设备进行选择的过程中,务必要遵循以下原则:适用于生产、技术先进、经济合理,同时还必须对设备的维修费、运输费、采购费等方面的费用进行综合考虑。(3)工程的测量与放样阶段。该阶段的实施难度相对较大,在测量、放样的过程中必须借助于先进的技术才能完成。目前,许多先进的技术在使用的过程中都对外部环境有较高的要求,这就在一定程度上提升了施工的难度。

三、内河航道疏浚工程的施工方法

(1)开工前的试挖。在对内河进行疏浚前,必须让有挖泥经验的工作人员对其进行试挖,同时还要合理的选择各种项目中的挖泥技术参数。试挖是决定工程施工以及挖泥工作能否达到预期效果的关键因素,此外,还必须对施工的组合进行合理的选择,以保证工程的施工过程可以顺利的进行。(2)挖槽施工。在对内河航道疏浚工程进行挖槽的过程中,必须以试挖的数据为基础,对抓斗以及绞刀的下放深度进行设置,以便于对挖槽的深度进行控制,确保施工的效果达到最佳状态。内航河道在进行疏浚的过程中,必须要根据其泄露以及回淤的实际情况来确定其开挖深度。在挖槽的过程中,为了避免出现漏挖的情况,每条挖槽都会有5米是与其它挖槽重叠在一起的。(3)开挖过程中的泥浆输送。在对内航河道进行疏浚的过程中,为了保证航道的畅通,避免来往船只对施工过程的干扰,只有在铺设水下潜管时,才可以经过老航道。为了适应水下的沉浮状况和地形,在安装水下潜管时,最好采用柔性连接,在安装水下潜管前最好先将其连接为一个整体,然后再分段下放。此外,在铺设水下潜管前,务必要对老航道的地形地貌进行勘探,确保铺设潜管后的航道水深不会低于2.5米,如果水深不足就必须对其进行重新挖槽。在挖槽的过程中,一定要确保输泥管的水面上的浮筒是密闭的,防止它在受到风浪的冲击时出现下沉的状况。疏浚过程中的泥浆输送工作可以由泥泵来独立完成,泥泵主要是由吸泥以及排泥两部分组成。这两个方面联系在一起才能进行泥浆输送工作。(4)对于疏浚泥土的处理。在对内航河道的疏浚泥土进行处理的方法主要有三种,即水下吹填法、边抛法、抛泥法。第一,吹填法。该方法主要是利用泥泵将挖出的泥土运送到填土区域,使泥土得到合理的利用。此外,利用吹填法来对内河的航道进行疏浚还可以避免疏浚泥土的回流。第二,边抛法。在对内河航道进行疏浚的过程中,泥浆的动能以及位能都相对较大,因此,泥浆从旁通口出来后就会马上潜入水底,当泥浆在与水体进行接触摩擦的过程中,泥浆的能量就会逐渐消失,泥浆中的土块就会沉积下来,最终成为河床的一部分。那些较为细小的泥沙就会扩散到河水中,随着水流的不断增大,泥沙的数量也会变得越来越多,沉积后的泥沙会与潜入点的距离变长,这就说明该处理方法的效果较好。第三,抛泥法。当泥土的利用情况受到河道两岸的地形、挖掘设备以及土质等因素的影响时,就必须对其抛泥的地点进行合理的选择,最好选择那些流速较小、容积较大、不容易产生淤积的水域。此外,还必须选择靠近挖泥点的水域,以便于减少抛泥的距离。该方法就是将疏浚河道所产生的泥土运送到河道以外。

参 考 文 献

[1]鲁宾,徐志华.内河航道疏浚工程施工工艺分析[J].城市建设理论研究(电子版).2012(6)

[2]张欣.内河航道的施工工艺及爆破应用[J].城市建设理论研究(电子版).2012(11)

航道工程论文篇3

近年来,长江航道紧紧围绕“四个航道,三步构建”目标,把航道文化建设放在航道发展的大局中来推进,呈现出航道物质文明与精神文明同步提升,航道硬实力与软实力同步增强的良好局面。

一是核心价值体系深入人心。坚持文化引领前进方向,把社会主义核心价值体系教育作为文化建设的基础工程和灵魂工程。坚持不懈地用科学理论武装头脑,用加快推进航道现代化建设的共同理想凝聚力量,用航道精神和改革创新精神鼓舞斗志,用社会主义荣辱观和航道职业道德规范行为、引领风尚,“四个航道,三步构建”已经成为广大职工的共同愿景和奋斗目标。扎实推进学习型党组织建设,隆重开展“党旗飘扬,航道辉煌”纪念建党90周年系列活动和“抢抓机遇、率先发展”大宣讲等主题活动,在航道全线兴起了抢抓机遇、干事创业、奋勇争先的热潮。深入开展文化建设“四进”活动和“面对航道转型跨越,我们应该怎么办”大讨论活动,不断促进干部职工解放思想、更新观念、理清思路,形成了“一个加快、两个率先”、“建设世界一流现代化内河航道”等一系列新的发展理念,确保了长江航道在率先发展的轨道上阔步前进。

二是文化实践活动异彩纷呈。注重发挥文化振奋人心、凝聚力量的作用,精心组织了一系列航道文化实践活动。积极实施航道文化再造工程,全面构建长江航道文化体系,基本形成长江航道理念、行为、视觉形象三大识别系统。航道文化建设成果丰硕,编印了《长江航道文化丛书》、《航道职工道德读本》、《画说长江航道》等一批文化成果,充分展现了长江航道的实力和风采。重大新闻宣传成效明显,成功策划并组织了海轮航道上延、中游航道建设、走进三峡看航道等专项宣传活动,特别是配合中央电视台“新春走基层”节目组深入航道一线采访报道,在行业内外产生强烈反响。

三是航道文化品牌花蕾绽放。主动适应行业精神文明建设的新形势,确立了长江航道文化品牌战略。制定了《长江航道文化品牌建设指导意见》和《“绿色航道、畅通服务”文化品牌建设工作方案》,设计制作了统一的品牌标识和宣传张贴画,创办了《服务手册》期刊,使品牌意识逐步深入人心,行业形象持续提升,文化底韵得到彰显。航道文化子品牌建设呈现出百花齐放之势。重庆航道局“航行千里,道行天下”文化品牌成效明显;南京航道局“智创卓越,行畅江海”文化品牌特色鲜明;武汉航道局“极目楚天,畅行荆江”文化品牌获得社会初步认可;南京工程局“人文人本,忠诚真诚”文化理念深受职工欢迎;测量中心深入推进“经纬文化”建设,单位形象明显提升。

四是文化建设助推航道发展。坚持把文化建设融入航道建设之中,倡导绿色发展理念,推行绿色设计,推广环保施工,加快航道治理,干线航道已全部建设成为高等级航道。坚持把文化建设渗透到航道维护管理之中,积极践行“三个服务”,全面提升了航道维护水深和标准,积极推广太阳能一体化航标灯,建立了覆盖全线的电子航道图,推行半军事化管理和行政执法“四个统一”工作,航道公共服务水平不断提高。坚持把文化建设渗透到工程经营之中,遵循“服务为本、效益为先”的原则,积极参与市场竞争,壮大经济实力,塑造出团结诚信务实的金字招牌。坚持把文化建设作为软实力建设的重要内容,积极开展文明创建活动,以郑启湘、金生国等为代表的一大批先进模范人物应运而生,光耀航道;局本部继续保持全国文明单位称号,全局14个局属单位全部获得省部级以上文明单位荣誉,2个局属单位获全国文明单位称号,长江全线全部成为省部级文明样板航道。

五是文化惠民利民成果丰硕。坚持把满足职工精神文化需求作为改善民生的重要内容,大力开展“春风行动”,精心实施趸船改造等惠民工程,一批现代化、景观化的航道站房、码头、囤船相继建成,成为沿江两岸一道亮丽的风景线。广泛建立了荣誉室、陈列室、文化室和职工书屋等,为航道文化建设创造了良好的条件。职工文化体育活动丰富多彩。组织了一系列高质量的职工文艺汇演、职工书画摄影作品展,举办了全线职工第一届运动会。积极加强思想政治工作,为长江航道和谐稳定奠定了良好基础。

落实航道文化建设新举措,推进“四品”工程,促进文化繁荣

文化是一个民族的精神和灵魂,是国家发展和民族振兴的强大力量,也是一个行业发展的原动力。长江航道作为一个英模辈出、崇尚先进,文化底蕴深厚,具有光荣传统的行业。文化建设绝不能止步于已有的成绩,绝不能满足于一般的标准。我们要牢固树立文化强局、文化兴局的理念,充分认识建设文化强局是时代大势之所趋,是事业发展之所需,是历史责任之所在,是职工群众之所盼。“十二五”期,要通过行业文化的创新和发展,全力打造与智能航道建设相匹配、相融合的长江航道文化高地,到2015年,涌现出一批走出长江、走向交通行业的文化品牌、精品力作和典型人物,长江航道知名度、公信度、美誉度进一步提升,力争走在长航系统乃至全国交通运输系统文化建设前列。

围绕上述目标,全力以赴推进“四品”工程实施:

1、铸就文化之魂,培育职工品格

提高职工文明素养,培育职工高尚品格是文化建设的首要任务。广泛开展中国特色社会主义理论体系宣传普及活动,切实抓好形势政策教育,使党的理论创新成果通俗化、大众化,唱响共产党好、社会主义好、改革开放好、伟大祖国好的时代主旋律,形成爱祖国、爱航道、爱岗位的良好氛围。长江航道坚持每年4月份开展核心价值体系学习教育月活动,切实抓好交通运输行业核心价值体系、长江航运“同舟共济,扬帆奋进”行业精神学习,加大对长江航道使命追求、共同愿景、航道精神、职业道德的宣传力度,使之成为全局上下的共同追求和奋斗目标。注重发挥先进典型的示范作用,大力宣传以郑启湘、金生国等为代表的先进典型,激励更多的职工崇尚先进、学习先进、争当先进。广泛开展群众性精神文明创建活动,提高道德素养,努力形成知荣辱、讲正气、守诚信、作奉献、促和谐的良好风尚。

航道工程论文篇4

作为长三角地区和长江流域社会经济发展至关重要的主要入海通道,位于上海的长江入海口饱受“局部梗阻”之困。因受到巨大潮量、径流量和流域来沙量影响,河口河槽演变复杂,长江口通航航道所处的拦门沙河段,自然水深仅6米,成为通航的瓶颈,严重制约了上海、长江三角洲乃至整个长江流域经济的发展。

随着长江口深水航道北槽航道(以下简称深水航道)三期工程的竣工,为船舶安全、畅通、快捷航行提供了良好的通航条件,成为长江航运的水上“高速通道”提高了进出上海港和长江沿岸各港口船舶的装载量。船舶日趋大型化、高速化,交通日益繁忙,这也给船舶安全通航带来一定的影响。伴随着航道条件的改善,加强船舶航速的限制,保障船舶的交通安全。本文通过对深水航道历年的船舶交通流的调查与分析,得出深水航道船舶航速及流量的分布特征,供相关人员参考。

2.深水航道发展变化

长江口深水航道整治前维护水深为7米,自1998年来,整治工程以整治和疏浚相结合,分三期整治连续增深至8.5米、10米和12.5米,建设各类导提、丁坝,最终形成全长92.2公里的双向航道。深水航道的具体发展情况如表1所示。工程完工后,深水航道能满足第三、四代集装箱船和5万吨级船舶全潮双向通航的要求,同时兼顾满足第五、六代大型远洋集装箱船和10万吨级满载散货船及20万吨级减载散货船乘潮通过长江口的要求。

长江口深水航道治理一、二期工程成功实施后,平均每天进出长江口深水航道的5万吨级以上船舶,从原先7米水深时候的0艘次,迅速增加到10米水深航道开通后的11.6艘次。据统计文献[1,2],2010年进出深水航道的船舶数量达到46031艘次,平均每天约136艘次,比上年同期上升48.1%,其中吃水在11.5米及以上船舶1928艘次,去年同期相比上升36.45%,增长幅度十分显著。

长江口深水航道的开通,不仅意味着货物、集装箱量的大大增加,也意味着更多大型船可以进出港,这对上海建设国际航运中心形成了巨大支撑。

表1:深水航道变化[1,2]

3.船舶数据采集与分析

3.1数据采集

为了本文的研究,从历年的深水航道船舶AIS数据库中选取了2006年~2010年具有代表性的数据,利用电子海图与信息系统(ECDIS),在深水航道的D12浮和D23浮之间选取了一条观察线,采集出船舶进出深水航道的各类信息,并进行预处理。

3.2数据分析

根据软件预处理的船舶信息对船舶交通流量进行统计分析时,因船舶种类及船型各不相同,为了便于统计分析、研究船舶规律,采用加权交通量, 转换和转换的加权因素见表2。在船舶限速因素及航速讨论分析中以船长164米作为标准,换算出的深水航道2006年~2010年船舶日均交通流量如图1所示。

2006年9月份是深水航道三期工程开始的时间,随着航道条件的不断改善,船舶流量也随之不断提升,航道整治的效果得到了充分验证,这对促进港口、经济的发展具有重要意义。另外根据历年的船舶AIS数据以小时为单位进行统计分析,得出深水航道内进出航道的船舶在一天内各个时间段(小时)的船舶流量分布情况,如图2所示,横坐标代表时间(H),纵坐标表示平均每个时间段内船舶量[4]。从进出船舶的时间分布情况看,在各个时间段内,船舶分布波动性较大,且进出船舶具有一个高峰段。

根据交通流理论,船舶的交通流与船舶的速度和密度均有着密切的内在联系。通过对航道中船舶的航速分布情况,可以了解到深水航道中船舶会遇、追越等情况,为航道限速提供参考,以确保船舶航行的安全。通过对2006年~2010年深水航道船舶速度的统计分析,得出的具体结果如图3所示,横坐标表示船舶的航速(节),纵坐标为航速的频率。航速分布频率图显示了深水航道条件改善后,船舶的速度主要集中在14kn~16kn,而且在这个区间的比例逐渐增加。

表2: 转换和转换的加权因素[3]

图1:日均流量图

图2:船舶进出时间分布图

图3:船舶航速频率的分布图

4.深水航道的交通流特征

利用历年船舶AIS数据分析船舶交通流、船舶速度等,揭示出长江口深水航道船舶交通流的特征。一方面,深水航道宽度增加了,可行水深也增加了,这些自然条件的改善使得船舶的日均流量逐年增加。航行于航道中船舶日趋大型化、重载化、快速化,每天进出船舶达数百艘次,特别是高峰时段。另一方面,在深水航道第二期工程结束时,为了安全航行,通航规则中有一款是船舶的速度最高不得超过15节。从船舶航速的分布情况可以看出,在航速主要集中在14节至16节,有一部分分布在10节至13节,但是还有一小部分低于10节,由此带来航道拥挤,局部水域交通密度增大,造成碰撞危险的因素增多,既影响他船正常航行又引起新的航行风险。

基于船舶航行的安全性以及深水航道的长远发展,限制航速过快的船舶,同时也要限制航速过低的船舶,或者将速度低的船舶安排在外侧航道,快速船安排在内航道,确保船舶各自航行的安全。此外,提高深水航道的最低限速值和最高限速值将会使得航道的整体通航能力得到一定的提高,促进通航效率,增加船舶的交通量[5]。

据已知的交通事故统计数据显示,在长江口深水航道,2004年发生6起事故,2005年发生1起,2006和2007年发生0起,深水航道条件的改善,给船舶航行提供了安全的环境,同时也方便了重载船和大型船。船舶逐渐多样化、重载化、快速化,交通日益繁忙,船舶交通量迅速提升,船舶的密度也逐渐增大了,对航道的通航效率产生影响。从航道的发展以及航运企业运营的角度看,在安全的前提下,适当提高航道的最高限速值,船舶将可以采取更为有效的航速,减少会遇频率,在更大程度上提升船舶通航效率,增加船舶流量,提升航道的利用率。

5.结语

随着上海港及沿江各港口的发展,长江口深水航道内航行的船舶大型化、高速化,船舶的流量将会快速增加,船舶速度的提升将会有助于缓解船舶流量增加带来的压力,另外对长江口深水航道最高限速有进一步研究的必要。本文主要是针对深水航道船舶交通流特征进行分析,基于船舶流量和船舶航速分布,得出深水航道条件的改善,有助于船舶流量增加,同时航道的最高限速适当提高将更有益于高速船,为其他船舶提供更大的船舶领域,对减轻航道负荷、保障安全、提高航运效率起到很好的效果。

参考文献:

[1]杨兴晏.长江口深水航道通航能力的仿真研究[J].第十四届全国工程设计计算机应用学术会议论文集,2008

[2]吴明华.长江口深水航道治理:目标12.5米.中国海事 纪事·热点,2006

[3]吴兆麟,朱军编著.海上交通工程(第二版)[M].大连:大连海事大学出版社.2004:80-85

航道工程论文篇5

关键词:河道冲刷;珠三角;河道穿越工程;管道埋深

Abstract: domestic pipeline crossing the river depth to determine if there is no uniform industry standard, at the bottom of the pipeline buried depth in practical engineering is mainly with engineering experience and personal habits, determine most of the pipeline buried depth is too safe and conservative, increase the project investment and cause unnecessary waste. This paper summed up the pearl river delta region the burial depth of the pipeline crossing river main influence factors, and attempts to summarize the pearl river delta region engineering calculation method and formula of pipeline buried depth.

Key words: river channel scour; The pearl river delta; River crossing engineering; Pipeline buried depth

中图分类号:[TU687]文献标识码:A文章编号:2095-2104(2013)

一、绪论

管道运输与铁路、公路、水运、航运等运输方式并称为世界上的五大运输业,运输介质攘括了石油、天然气、给水、雨污水、生活垃圾、通风等,在一个国家的国民经济发展中起着十分重要的作用。在管道运输日益发达的今天,管道穿越河道敷设工程已经十分常见,同时随着经济的发展、科学技术的创新和景观要求的提高,管道穿越河道在大多情况下均会选择河底埋设,比起河面跨越,尽管工程造价高,但是河底埋设对景观的影响、行洪的影响以及通航的影响均很小,而且利于管道自身保护。

目前,国内管道穿越河道的埋深确定没有统一的行业标准,在实际工程中管道的河底埋深主要是凭借工程经验和个人习惯,由此确定的管道埋深大多数都是过于安全和保守,造成增加工程投资和不必要的浪费。本文归纳珠三角地区管道穿越河道的埋深主要影响因素,并尝试总结出珠三角地区管道埋深的工程计算方法和公式。

二、埋深的主要影响因素

根据搜集的资料和工程经验,管道穿越河道的埋深主要影响因素有可以归纳为一下几个方面:

(1)河床演变,主要指河道在自然条件下,或受人工干扰时河床形态所发生的变化,这些变化包括:河床在垂直方向的冲刷和淤积、水平方向上的位移以及河床平面形态和尺寸的改变等。

(2)河道规划和以后河道整治,河道的规划线位、河底规划标高、规划航道等级和以后河道整治是管道穿越河道埋深的一项重要考虑因素。

(3)对应河道等级下的通航要求,根据《内河通航标准》的规定,过河管道埋深通航要求需考虑以下因素:①规划航道等级所需航道水深、②设计最低通航水位、③《内河通航标准》中关于水下过河建构筑物埋设的富裕值、④船舶应急抛锚是锚体的入土深度等。

三、河道冲刷深度的确定和计算

河床冲刷和淤积变化的特征,变化幅度的大小直接影响到穿越管道的敷设和安全。分析穿越河段(尤其是穿越断面)河床冲淤变化的规律,判断工程期间河床最大冲刷深度,是合理的确定管线埋深和稳定措施的主要依据。目前在管线穿越工程中常用一下三种方法进行分析确定。

1.利用天然河道的水文分析

(1)利用天然河道的水分分析法需要收集穿越点上、下游水文站的历年水位、流量实测资料,根据收集的资料绘制不同年份水位与流量的关系曲线。在相同流量下,若水位逐年太高,则说明河床处于不断淤积抬高过程,反之则说明河床处于不断冲刷下降过程。

(2)根据输沙原理,分别计算同时期内穿越点上下游水文站的输沙量,判断此间计算河段内河床的冲淤情况及冲淤量。

2.利用公式计算

由于影响河床冲淤变化的因素十分复杂,目前尚无一个完整的描述河床冲淤变化的数学表达式。本文根据收集的相关资料,总结出主要的一下三种分析理论和计算方法。

(1)杨志达法

美国张志达认为,河床的冲刷是一种粗化的过程。当河道的输沙能力超过上游泥沙的供给率是,就必须靠从河道中补给沙量来保持输沙平衡。在这种情况下,河道开始发生冲刷,由于床沙粒径大小的不均匀性,细粗沙输送的速率要快,保留在床面上的河床质逐渐变粗。一旦粗沙层覆盖整个床面,阻止下面的细沙运动时,粗化过程就会停止。当这一过程完成后,河床被保护。

(2)借鉴桥渡建筑物附件的冲刷公式

借鉴铁道科学院根据铁路桥梁压缩水流,引起水流和泥沙运动的变化而建立的公式,该公式是在实测和模型试验基础上建立的,其形式如下所示:

式中:Q——计算时采用的设计流量(造床流量)(m³/s);

L——平滩水位时的河面宽度(m);

A——单宽流量集中系数,按下式计算:

式中:B——造床流量时的河宽(m);

H——造床流量时的平均水深;

——为河段的稳定性指标,其数值愈大,标示河床愈不稳定。

——冲刷前计算垂线水深(m);

——计算流量时的平均水深(m);

E——与汛期含沙量有关的参数,按下表查用:

E值得取值与含沙量关系

含沙量p(kg/m) <1.0 1.0~10 >10

E 0.46 0.66 0.86

d——河床的泥沙平均粒径。根据筛分资料确定(mm);

h——冲刷后的最大深度(m)。

(3)河床冲刷率公式法

冲刷率是水流在单位时间内从单位面积河床上冲刷带走的泥沙重量。该方法认为,洪水期河床发生最快冲刷是,即实际挟沙沙量远小于水流挟沙力时,河水的冲刷情况相当或接近清水冲刷。

根据对以上三种方法的对比,杨志达法所计算的结果偏小,这是实际工程中所不允许的。实际工程中所要求的值都是偏向于安全的,故把(美)杨志达法所算结果作为埋深的下限,但不能使用。冲刷率公式法和借鉴公式法计算出的结果都偏大,这时可以从经济的角度出发选择两者中较小值作为埋深的上限。

3.工程地质分析判定

即查明河谷的地质构成,尤其是组成河床表面的第四纪冲积层在空间上的分布规律及岩性特征,进行分析对比,判断河床最大冲刷深度。根据地质勘查报告,研究穿越段的地质构成,分析“河床冲击相”,用以判断河床冲淤发展的历史,结合现阶段河床的冲淤变化的特征,趋势和水流条件,进行确定河床的最大冲刷深度。

四、珠三角地区天然河道演变特性

河床演变过程因来水、来沙和边界条件不同而异,习惯上按河岸流域地形对河流进行分类,具体划分为:山区、山前区、平原区三种[1],由于地形、下垫面的差异,不同河段流域的河床演变过程呈现出很大的差异。

珠三角地区基本为大型天然河道的下游或入海口,按照上诉的河型分类应属于平原区河流,该区域河流在一定流域来水、来沙和河床边界条件下,经过水流与河床的长期调整,多数已达平衡或准平衡状态,从长期看,河床一般没有单向的冲淤变化(或变化速度极慢)。但是由于季节性变化,流域的来水、来沙、和边界条件随时间不断变化,或局部条件的影响(如深槽浅滩交替、汊道变迁等),在一定时期内,河床的局部地区存在着冲淤变化、这些冲淤变化都具有周期性的特征。

另外,人为因素的影响对河道的影响也是河床演变考虑的重要因素,例如:大的取水、排水口、兴修河坝闸、桥梁,改变了天然水流状态,工程采砂、河道整治硬化改变了下垫面情况等。

根据以上分析,珠三角地区一般的天然河道的纵向冲淤和横向摆动均比较少,在管道穿越河道埋深分析中是次要因素,但需要重视河道周期性的变化,管道的穿越点需避开采砂场、取排水口、河坝闸和桥梁等人工构筑物。

五、管道埋深的工程计算方法及判定依据

根据《室外给水设计规范》(GB50013-2006)的要求,穿越河底的管道应避开抛锚地,管道的埋设深度还应在其相应防洪标准(根据管道等级确定)的洪水冲刷深度以下,至少应大于1m。管道埋深在通航河道时,应符合航运管理部门的技术规定,并应在河两岸设立标志,管道埋设深度应在航道底设计高程2m以下。根据《内河通航标准》(GB50139-2004)的要求,在航道和可能通航的水域内布置水下过河建筑物,宜埋置于河床内,其顶部设置深度,Ⅰ~Ⅴ级航道不应小于远期规划航道底标高以下2m,Ⅵ级和Ⅶ级航道不应小于1m。

通过查找相关资料和工作行业内的经验,管道的埋设根据穿越河道是否具有通航要求分别讨论。

1.非通航河道(排洪渠)管道埋深确定

对于设计管道穿越非通航河道(排洪渠),确定管道埋深时需同时考虑河道(排洪渠)的现状河底标高和规划标高,并以较低的标高作为设计河底标高取值。已知设计河底标高,再根据河道(排洪渠)的下垫面和冲淤情况和设计管道重要性,管道的管顶埋深在1~2.0m范围内取值。

2.通航河道管道埋深确定

对于设计管道穿越通航河道时,此时管道的埋设应不影响航道的通航要求,管道埋深确定主要考虑航道的设计水深和设计最低通航水位。管道的管顶埋深H=设计通航水深D+规范要求富裕值,即设计管道管顶标高=设计最低通航水位+设计通航水深+规范要求富裕值(取值2m)。

管顶埋深分析示意图

根据《海港总平面设计规范》(JTJ211-99)航道水深分通航水深和设计水深,具体按下列公式计算:

D0=T+Z0+Z1+Z2+Z3

D=D0+Z4

式中,D0——航道通航水深(m);

T——设计船型满载吃水(m);

Z0——船舶航行时船体下沉值(m);

Z1——航行时龙骨下最小富裕深度(m);

Z2——波浪富裕深度(m),当计算结果为负值时,取值0m;

Z3——船舶装载纵倾富裕深度(m),杂货船和集装箱可不计,油船和散货船取0.15m;

D——设计航道计水深(m);

Z4——备淤深度(m),根据回淤强度、维护挖泥间隔期及挖泥设备的性能确定,不小于0.40m,工程取值0.5m。

设计船型满载吃水(T)的取值参见《内河通航标准》(GB50139-2004)的第3.0.2条的相关规定,其中航道等级划分如下表所示:

航道等级划分表

船舶航行时船体下沉值(Z0)、航行时龙骨下最小富裕深度(Z1)按《海港总平面设计规范》(JTJ211-99)的图4.8.8-2和表4.8.8-1选用。

通过设计通航水深计算的管道埋深结果,还需通过河道现状的河底标高进行复核,以保证设计管道的管顶覆土不小2m。

六、结论

本文根据珠三角地区的的河道演变的特征,并结合相关规范标准的要求,提出了珠三角地区管道穿越河道的管道埋深计算和合理性判定方法。

[参考文献]

[1]杨志达(美)·泥沙输送理论与实践[M].北京:中国水利水电出版社,2000.

航道工程论文篇6

Abstract:The ecological revetment scheme of Sunan canal in Wuxi section were studied, which combining the existing situation of inland waterway revetment engineering. Then put forward the new ecological revetment structure for the project.

关键词:生态航道生态护岸 关键技术发展趋势

中图分类号:B845文献标识码: A

Keywords: ecological channel; ecological revetment; key techniques; developmenttendency

1、生态航道

1.1 生态航道的概念

生态航道的理念从根本上描述就是将自然生态与航道建设协调统一,寻求两者之间的客观联系,以维持可持续发展的轨道。(参照图1)。它包含两个含义:①生态航道的建设要明确的生态服务目标与功能,使航道建设能满足重点敏感目标的水文过程的要求;②具备经济性,做到社会经济与生态保护的双赢。

图1 生态航道景观示意图

1.2生态航道设计

建设生态航道最重要的内容就是航道的生态设计。其本质是对航道生态环境的保护、改善和建设,简单的总结,即:① 在汲取建筑美学和道路景观设计基本原理的基础上对航道景观问题进行理论上的概括和总结,逐步形成航道景观理论,以指导建设、养护、管理;②在航道护岸结构的设计上既要突出水土保持、保护岸线的基本功能,又要有利水陆物质交换,同时做到坚固、美观、与环境相匹配。在临、跨河设施的设计中要对结构与环境的关系作出专题分析;③在水运环境上要形成水、空气、噪音、船舶废物综合治理体系和相应的技术手段,加快船舶现代化改造的进程;④要从科学利用航道岸线资源的高度出发对航道沿岸地带进行规划控制,提高岸线资源的使用效能,提高航道的服务功能。

2、生态航道建设

近年来,在苏南运河无锡段三级航道整治工程中,对生态航道的建设展开了相应的实践活动。由于苏南运河航道具有自身的特点:一是岸线河流密集,水网发达,行洪通道多且畅通,二是眼线地区是长三角地区的核心区域,经济发达,城市化程度高,人口密集,土地资源紧张。在航道护岸结构的设计中采用了以下原则:①满足航道两侧护岸的保护以及行船的安全。②利用植物和工程措施,构建具有生态功能的护岸系统,建设生态护岸。③与当地社会环境、生态环境及人文环境相协调一致。④实现经济合理的设计理念,节约资源,做到工程可靠性强,耐久性好,施工方便,维修简单等。⑤结构设计中,提高自然河岸的可恢复性、生态性、景观性以及结构的亲水性。结合沿线地形、地貌,并考虑航道沿线护岸安全、生态、景观效果及船员视觉疲劳,采用多种一级、二级结构以及老驳岸、老码头改造等相结合的结构形式。

一级护岸采用了素重力式、衡重式、砼与金属丝网箱式相结合的结构,可渗透性箱式结构等,其中重力式结构考虑景观绿化,在河面宽阔航段结构顶部采用了槽型结构,内部种植水生植物,达到了生态、景观相结合的效果。同时,为减消破浪冲击,降低波浪对护岸的冲刷及对船舶的影响,部分航段采用临水面透空式的消浪结构(参照图2、图3)。

图2透水预制沉箱+仿木桩+抛石护岸

图3 透水预制沉箱+仿木桩+透水砖+芦苇护岸

常水位以上作为生态区、亲水区以及景观区,重点考虑护岸结构的生态性、亲水性、景观性。而根据土地资源、拆迁征地成本以及与周边社会环境、人文环境的协调,同时兼顾水位较高时结构的抗冲刷行,采用不同的二级护岸结构型式,具体有仿木桩结构、千摆块石结构、自锁式挡土块护岸结构和箱式绿化挡墙结构。

3、结语

在航道整治工程中坚持“整治为主、生态优先”的原则,将生态环境、经济效益、城市发展、工程建设有机结合。现今大力提倡和谐社会,人与自然的和谐是各大工程追求的目标之一,因此航道水运安全的定义也应当得到相应的扩展。应该包括航道沿线水生态系统的安全,秉承生态航道的理念,因地制宜采用兼顾生态环境的建设方法,对无锡市大力发展水运事业有着深远的意义。

参考文献

[1] 严文武,金德钢,杨成刚.河道生态护按研究.

航道工程论文篇7

【关键词】 港口航道工程 信息化 网络平台

随着信息技术的快速发展,各行各业均十分关注自身的信息化建设,希望通过该项建设来提高自身的竞争力,港口航道领域也不例外。

1 强化港口航道工程信息化建设的意义

随着信息技术的迅速发展,数字化信息平台逐渐走向成熟,在各类企业的运营中发挥着相当重要的宏观调控作用。对于港口航道领域而言,无论在发现新市场方面,还是在制定运营战略方面,又或者在优化功能布局方面,数字化信息平台的应用均发挥出了相当积极的作用[1]。

随着社会经济的快速发展,我国港口航道工程迎来了良好的发展契机,正朝着大型化以及联盟化的方向不断前进。在这种社会背景下,强化航道工程信息化建设便显得尤为重要了,这也能够提高企业的服务质量以及水平,帮助企业在日趋激烈的竞争中占据优势。

2 强化港口航道工程信息化建设的措施

2.1 构建高效的港口航道信息服务平台

构建高效的港口航道信息服务平台,其应该是集综合管理、信息共享以及信息等诸多功能于一身的。下面针对平台应具备的相关功能进行讨论:(1)信息管理。对信息进行管理,主要包括信息录入、审核以及维护等,为港口航道信息服务平台提供相应的信息内容。(2)管理。基于待信息的内容和类型选择适合的、高效的手段,如计算机互联网、手机短信以及航道通告等;对信息格式以及周期进行管理;对信息员与其具有的信息权限进行管理。(3)用户服务管理。对平台用户与其相关服务需求进行管理,如用户管理、服务订制以及权限管理等,其中为平台用户提供基于个人实际需要的服务订制功能是重点。(4)信息。按照管理提供的方式等,同时参考用户服务管理提供的相关信息以实现对各类信息的及时、有效,主要涉及航道和碍航物、航道通航能力以及航标等方面的信息。(5)平台管理。主要涉及权限、数据库以及日志管理等,旨在提高和保证平台的安全性,保障平台的正常运行。(6)辅助功能。如电子航道图管理等[2]。

2.2 实现用户直接查询航标工作的效能

航标灯系统之中嵌有计算机微处理器,一方面能够准确测量航标灯的当前工作电压以及电流,另一方面能够随时调整灯质以及闪光频率,实时提供航标灯当前的状态信息[3]。这样实现了工作现场数据自动无线传输的目的,且无需安排工作人员值班,作为管理者能够突破时间与空间的束缚,进行及时且有效的虚拟“临阵”指挥;管理者和相关用户能够借助网络用移动终端以快速、准确地了解当前航标工作状态,另外,其他获得授权的服务对象也能够借助网络或者移动终端进行该项查询,从而实现了用户直接查询航标的工作效能,大幅提高了平台的服务质量和水平。

在维护方面,通过终端平台,管理人员能够更加快速和准确地发现失常航标,通知和组织相关工作人员对发生故障的航标予以恢复,如此一来,能够提高航标维护工作的及时性,保证了维护工作的效率。与此同时,在一定程度上降低了巡航频率,除终端报警之外,通常能够由原先的每月6航次减少到每3个月1航次,巡查次数大幅减少,节省了大量的维护成本[4]。

2.3 由局部信息化向全信息化不断迈进

该平台虽然能够收集、和管理多种信息,然而就可持续发展视角来看,当前的信息在内容和量上仍旧显得不够。有必要以现有平台和功能为基础,投入更多的人力和物力以进一步完善平台,使其朝着更加智能以及更加通用的方向发展。如在涉水工程数据库中增设航道设施设备修复信息,主要涉及修复的位置、毁损的原因、具体的修复方案等一系列信息,另外,还可提供重要的海损情况等诸多信息以供港口航道管理使用。又如航道回淤分析功能的作用范围得以进一步扩大,最好能够实现对所有航区的分析,此时需要于航道数据库之中添加下述信息:(1)台风信息。(2)疏浚土倾倒区实际使用情况信息。(3)专门设置的储泥坑实际使用情况信息。(4)水域采砂信息。(5)专供港口航道相关区域的回淤分析[5]。如此一来,便能够形成港口航道及相关水域额的全息化管理平台,实现对局部信息化的进一步升级,提供包括快速查询以及方便比照在内的诸多功能。

另外,在分析以及掌握港口航道及相关水域的演变时,需要获取大量资料,而此类资料拥有的时间跨度越长,则越有利分析。因此应高度重视录入近些年来的相关信息,不仅如此,还需要加强平台的跨系统覆盖面,以便更加全面和高效地相关历史资料以及信息。总而言之,在强化港口航道工程信息化建设的工作中,应积极推动由局部信息化向全信息化不断迈进。

3 结语

信息化建设已经成为现代企业生存和发展的一条必由之路, 所以港口航道领域同样需要有目的、有步骤地实施强化企业信息化建设。只有坚定不移地走信息化建设道路,才能不断提高企业的运营效率,为企业创造更大的经济效益和社会效益。

参考文献

[1]刘俊涛,邓明文,姜冲,李杰,纪红军.基于GIS和3D技术的西江航道信息系统[J].水利科技与经济,2012,07:102-104.

[2]邓良爱,刘明俊,刘佳仑.对长江干线航道信息指标系统的思考[J].武汉理工大学学报(交通科学与工程版),2012,04:773-777.

[3]陈卫中.长江口航道信息平台建设和后续开发设想[J].城市道桥与防洪,2012,09:313-316.

航道工程论文篇8

关键词:潼南县涪江人行桥 航道标准 净空尺度

一、前言

潼南县涪江人行桥为市政桥梁工程,桥梁通过引道连接涪江河北面新城区路网西十路路口,工程包括主桥、引桥、引道、桥梁附属构筑物工程及设施等。桥梁跨越涪江后,在涪江南岸线路右转通过引桥与滨江路约K2+000处相平接,桥梁线路全长931m。桥梁总投资约5000万元,计划于2006年11月开工,2008年5月竣工,总工期暂定为18个月。

二、桥梁建设地点和方案

1.建设地点和规模

潼南县涪江人行桥工程位于重庆潼南县新城与老城之间。桥轴线起于涪江河西面老城区,止于涪江河东面新城区。推荐轴线距河口航道里程约95.5km,上距莲花寺船闸下游口门约230m,距涪江二桥约3500m,下距涪江大桥约900m。

2.桥址方案和桥梁结构型式

潼南县涪江人行桥在可行性研究报告中,提出上下两个桥位、六种桥型方案。其中推荐桥位:下桥位,南接老城区滨江路潼南县邮政局,北岸接新城区西十路口;两岸高差约39m。该桥位位于莲花寺船闸下口门下游约230m,上桥位下游约120m,距下游的涪江大桥约900m。推荐桥型:主跨为90+150+90m的预应力混凝土连续刚构,该桥型跨径组合为2×30(连续梁)+90+150+90(连续刚构)+6×30+25+24.4m (连续梁桥)。桥梁总长619.4m,桥面宽11m。主桥桥墩为双薄壁墩,薄壁厚1.5m,中空3.0m,共厚6m[1](图1)。

图1桥型及净空计算图

三、桥区河段航道现状及发展规划

拟建人行桥上距莲花寺船闸下游口门约230m,于引河与原河枯水汇流点上游约80m,处在三块石电站尾水渠内。可见,拟建桥梁横跨引河航道和原河航道。引河航道属主通航航道,现有等级为Ⅶ级,规划等级为Ⅴ级;原河航道属季节性区间通航航道,现有等级可视为等外级,不存在远期规划等级[1]。

由此可见,拟建桥梁所处河段目前航道等级为Ⅶ级,远期规划为Ⅴ级。针对桥区河段存在引河通航和原河通航的具体情况,潼南涪江人行桥工程应对引河和原河分别进行论证,引河通航论证应按Ⅴ级航道标准进行,原河通航宜降低一个等级,即按Ⅵ级航道标准进行论证。

四、桥梁通航净空标准论证

1.通航净空高度要求

由相关水文资料推算,桥位河段设计最高通航水位取243.15m。根据《内河通航标准》规定:Ⅴ级航道通航净高为Hm=8.0m,侧高h=5.5m,双向净宽Bm=80.0m,上底宽b=72m;Ⅵ级航道通航净高为Hm=6.0m,侧高h=4.0m,双向净宽Bm=40.0m,上底宽b=33m(图2)。

(a)Ⅴ级航道

(b)Ⅵ级航道

图2 Ⅴ级和Ⅵ级航道要求的双向通航净空

由此可见,引河桥跨的桥梁底部高程不应低于251.15m;原河桥跨的桥梁底部高程不应低于249.15m。

2.通航净宽要求

根据《内河通航标准》C.0.1条规定:天然和渠化河流水上过河建筑物轴线的法线方向与水流流向的夹角不大于5°时,通航净宽可按下列公式计算:

单向航宽:

双向航宽:

式中:

Bm1——单孔单向通航净宽(m);

BF——船舶或船队航迹带宽度(m),;

——船舶或船队与两侧桥墩间的富余宽度(m);Ⅰ~Ⅴ级航道可取0.6倍航迹带宽度(m),Ⅵ~Ⅶ级航道可取0.5倍航迹带宽度;

Pd——下行船舶或船队偏航距(m),可按表C.0.1取值;

Bm2——单孔双向通航净宽(m);

b——上下行船舶或船队会船时的安全距离(m),可取船舶或船队宽度;

Pu——上行船舶或船队偏航距(m),可取0.85倍下行偏航距;

Bs——船舶或船队宽度(m);

L——顶推船队或货船长度(m);

——船舶或船队航行漂角(°);Ⅰ~Ⅴ级航道取6°,Ⅵ~Ⅶ级航道可取3°。

(1)引河Ⅴ级航道净宽要求

跨越引河的桥跨为一跨过河,且引河流速不大,横向流速小,符合《内河通航标准》C.0.1条“水上过河建筑物轴线的法线方向与水流流向的夹角不大于5°” 的要求,可直接按上述公式计算。

根据选定的代表船型尺度91.0×9.2×1.3m,并从表C.0.1查取Pd=10m,Pu=8.5m,计算得到:单向航宽Bm1=39.9m;双向航宽Bm2=76.4m。

上面计算所得的单向、双向航宽均小于Ⅴ级航道的标准净宽,所以应以Ⅴ级航道标准净宽取值,即Bm1=40m,Bm2=80m。

(2)原河Ⅵ级航道净宽要求

跨越原河的桥跨为非一跨过河,由于桥轴线与水流流向夹角为12~14°,不符合《内河通航标准》C.0.1条“水上过河建筑物轴线的法线方向与水流流向的夹角不大于5°”的要求,应按《内河通航标准》C.0.3条“水上过河建筑物轴线的法线方向与水流流向的夹角大于5°,且横向流速大于0.3m/s时,单向通航净宽应在本标准表5.2.2-1所列数值的基础上加大,其增加值应符合表C.0.3的规定。双向通航净宽增加值为单向通航净宽的2倍。”的要求加大。

根据河工模型试验洪水流速分布结果分析,中孔横向流速0.59m/s、右孔横向流速0.63m/s。查《内河通航标准》表C.0.3并进行内插得到单向加宽值:中孔27m,右孔30m;双向加宽值则为:中孔54m,右孔60m。

根据《内河通航标准》对Ⅵ级航道的规定:单向通航净宽为25m,双向通航净宽为40m。再将上述加宽值加上,则得到原河Ⅵ级航道要求的通航净宽:

单向通航净宽:中孔52m,右孔55m

双向通航净宽:中孔94m,右孔100m

3.通航净空尺度论证

(1)通航净空尺度要求

综合以上通航净高、净宽的计算分析成果,各通航孔应满足的通航净空尺度见表1~表2。

表1 引河Ⅴ级航道各桥型方案应满足的净空要求(左孔)

通航参数

净高(m)

侧高(m)

净宽(m)

上底宽(m)

单向通航

8.0

5.5

40.0

32.0

双向通航

80.0

72.0

表2 原河Ⅵ级航道各桥型方案应满足的净空要求

通航

参数

净高(m)

侧高(m)

净宽(m)

上底宽(m)

净高(m)

侧高(m)

净宽(m)

上底宽(m)

单向通航

6.0

4.0

52.0

45.0

6.0

4.0

55.0

48.0

双向通航

94.0

87.0

100.0

93.0

(2)桥梁净空尺度计算

根据推荐桥型方案的结构图,绘制了该桥型方案的净空计算图(图1),并将该桥型方案的净空尺度统计于表3。

将表1和表2与表3对比可以看出:①左孔,即引河Ⅴ级航道通航孔,满足双向净空尺度要求;②中孔,即原河Ⅵ级航道主通航孔,满足双向通航净空要求;③右孔,即原河Ⅵ级航道辅助通航孔,满足通航净高和单向通航净宽的要求,但不满足双向通航净宽要求,所以只能作为单向通航孔使用。

表3 推荐桥型方案各通航孔净空尺度统计

左孔

中孔

右孔

净高

(m)

侧高

(m)

净宽

(m)

上底宽(m)

净高

(m)

侧高

(m)

净宽

(m)

上底宽(m)

净高

(m)

侧高

(m)

净宽

(m)

上底宽(m)

10.1

7.6

85.5

77.5

7.2

5.2

144.0

137.0

6.9

4.9

85.5

78.5

五、问题和建议

1.经计算分析,右90m孔不满足Ⅵ级航道双向通航净宽要求,建议该桥孔作为原河单向通航的辅助通航孔,不应按双向通航使用。

2.因桥墩轴线与主流夹角偏大,虽然引河主航道不存在此问题,主要体现在原河季节性区间航道,同时推荐方案也通过一跨过引河和增加原河主通航孔的跨度进行了弥补,经计算也满足双向通航净空尺度的要求,但为了获得更好的通航条件,在可能的情况下,建议对桥轴线进行适当调整,尽量减小桥墩轴线与水流的夹角。

3.引河航道左岸岸壁陡峭,桥梁施工时容易出现乱石、弃渣坠落河中,为了确保过往船只的安全,建议施工时加强管理,充分利用先进技术,尽量避免弃渣和爆破乱石坠落河中,确保通航畅通[1]。

参考文献

[1] 许光祥等.潼南县涪江人行桥通航净空尺度及技术要求论证报告[R].重庆: 重庆交院工程勘察设计院.2006.余广明.

航道工程论文篇9

1加强航道职工教育培训工作的必要性

近年来,航道系统迅速发展,在以加快转变交通运输发展方式为主题理念下,航道建设、养护及管理取得了优异成绩,其中航道职工教育培训工作在航道建设和发展过程中起到了至关重要的作用。加大航道职工教育培训力度,是贯彻落实科学发展观的要求,是落实国家水运发展战略的要求,也是适应现代水路运输发展的需要[2]。只有加强职工教育培训工作,才能在新形势下,更好更快地发展航道事业。航道系统职工水平的高低将直接影响到整个水运建设的发展,加强航道职工教育培训工作,增强职工专业技术能力,建设一支有文化、有素质、懂技术、懂管理的航道队伍,水运建设的发展才有可能取得质的成就,才能更好地促进社会经济的发展。随着航道系统的建设发展,我们需要在职工教育培训和建设方面,坚持专项培训和综合性培训相结合的模式,广泛开展职工教育培训工作,使职工在专业技能、任职资格等方面不断提升,人才队伍不断得到优化,为航道快速发展奠定了坚实的人才基础。

2航道职工教育培训工作中存在的问题

2.1职工教育培训制度的欠缺

目前,职工教育培训工作没有形成有效的系统,培训不能按照多层次、全方位、高质量的培训要求进行。培训应制定整套职工教育培训系统,按照系统根据层次进行循序渐进培训。每次培训都仅仅针对某一个或几个问题展开,前后培训不能形成体系,培训模式单调,职工理解了理论知识但不能将其运用在实际工作中。另外,培训中很多员工对培训工作认识不到位,不能更好地将个人职业发展同航道发展相结合,缺乏学习积极性和主动性,而航道系统调动职工培训的积极性方面也没有充分发挥其应有的作用,没有制定有效的激励措施,培训管理不够规范。

2.2理论与实践结合不充分

目前航道职工教育培训很多都停留在理论知识层面,而且针对性不强,缺乏系统性;另外,在培训中很多理论知识并不能完全用于实践工作中,由于实践性培训相对较少,且没有针对性,导致培训缺乏实践性,不能很好地指导实践工作。现在航道系统在专业技术和管理方法都发生了较大的变化,针对航道的专业化、高效化、智能化问题,缺乏相应的工程技术人员,没有高质量的师资队伍也制约着职工教育培训的发展[3]。

2.3教育培训平台的欠缺

互联网迅速发展的今天,如何更好地利用互联网带给我们的便利是航道系统中非常重要的问题。目前,航道职工培训中尚未建立统一职工教育培训平台,基础设备和设施总体落后,不能满足广大职工教育培训工作多层次、全方位、高质量的培训需求[4]。

3加强航道职工教育培训工作的措施

3.1落实教育培训制度建设

任何一个行业的职工教育培训工作都不是一蹴而就的,都需要长时间的持续学习。航道系统应该在单位内部建立专业教育培训制度,规范教育培训管理,制定严格培训流程并落实。将培训内容、培训时间、培训成果等纳入职工年度考核范畴,激励职工学习热情,实行严格培训管理制度,提高教育培训质量,落实培训效果评估,有效督促职工教育培训工作。

3.2注重理论性与实践性的结合

职工教育培训不是目的,目的是能在工作中发挥实效性。因此,在培训过程中,应根据航道系统的特点,有针对性的培训。如针对航道养护工作,培训中需要明确航道养护工作的必要性,目前航道养护中存在哪些问题,可采取哪些措施进行航道养护,在养护实践中需要注意哪些问题等。所有教育培训的理论工作都要与实践相结合。另外,职工教育培训离不开师资队伍,还需要加强培训师资队伍的建设,扩大教育培训师资队伍,优化师资队伍结构,选聘理论知识扎实、实践经验丰富的专家、高级管理人员等作为培训师,采取灵活多样的培训形式,强化教育培训效果。

3.3加强网络信息技术培训

在互联网快速发展的形势下,加强航道职工信息技术培训非常重要。加强职工在信息系统维护、数据处理、安全监控等方面的技术性培训;依托航道系统网络平台,进行航道职工远程教育培训工作,积极利用网络资源,建立系统的网络培训计划、培训内容、培训考核等。积极整合网络培训资源,实现网络资源共享,构建系统的航道职工教育培训网络。

3.4加强职工教育培训中心建设

在职工教育培训中,充分尊重职工个人愿望,将航道发展需求和个人职业发展需要结合起来,促进培训向深层次思想领域延伸[5]。充分利用现有培训机构基础设施,发挥航道系统人力资源优势;同时,借助相关高等院校的师资力量、充分利用相关院校的学科优势,整合教育培训资源,构建全方位、多层次的航道职工教育培训体系。

4结语

航道工程论文篇10

【关键词】生态航道;层次分析法;评价指标体系;生态环境

【中图分类号】U615 文献标识码:A 文章编号:1006-7973(2016)02-0010-05

1引言

随着我国水运行业的快速腾飞,航道建设进入了黄金发展期。2011年,国务院颁布的《关于加快长江等内河水运发展的意见》提出要加大航道建设力度,建成畅通的高等级航道网,标志着内河水运发展已经上升为国家战略。该意见同时也强调在航道工程建设和运行中,更加注重保护水生态环境,落实环境保护和生态补偿措施,实现内河水运绿色发展。2013年长江航道局提出按照绿色低碳、生态发展的理念,把生态文明建设融入到长江航道现代化建设中,将长江黄金水道打造成为生态文明航道。2016年在重庆召开推动长江经济带发展座谈会指出,当前和今后相当长一个时期,要把修复长江生态环境摆在压倒性位置,共抓大保护,不搞大开发。这些都表明生态航道建设已成为内河航道现代化建设的重中之重。生态航道的概念来自生态河流与生态河道的研究,生态航道的建设建立于传统航道建设基础之上,综合考虑航运开发与水沙条件、水生生物、生态环境等的关系,在航道建设各领域各环节,采取新的生态技术、工程管理等措施,从而实现航道建设与生态系统的协调。生态航道的理念从根本上描述就是将传统航道的通航功能与自然河流生态系统和谐统一起来,注重发挥河流生态系统的整体功能,使其在发挥基本功能的基础上具有良好的整体景观效果、合理的生态系统结构和稳定的自我恢复能力。生态航道是指一种航道建设、管理、养护的思想和理念,是航道建设的方向和目标。我国生态航道的研究与建设已起步,但仍处于初级探索阶段,目前相关研究与实践还缺乏系统性和规范性,同样也缺少相应的评价指标体系对生态航道进行准确的评估。本文在分析现有航道建设技术的基础上,探讨生态航道的评价指标,探索构建生态航道层次分析评价指标体系。

2层次分析法

本文探讨采用的层次分析法(analytichierarchyprocess,AHP)是一种定性和定量相结合、系统化、层次化的多准则决策方法。该方法首先分析系统中各组成因素间的关系,选取评价指标,然后建立递阶层次结构模型。该模型通常包括目标层、准则层和指标层。采用合理的标度将定性主观判断转换为一个定量的判断数值,再确定各评价指标权重,最后计算组合权重并进行综合评价。

3评价指标选取的基本原则

生态航道评价不能采用单一的标准或指标,它需要从航道施工、资源节约、环保低碳、生态健康、景观协调、服务完善、运行维护简便等方面综合分析航道工程是否符合生态航道的要求。为了建立能够反映航道工程生态化综合水平的评价指标体系,选取评价指标时需要遵循以下6个基本原则。(1)科学性原则评价指标要能客观反映生态航道的内涵,能较好地度量生态航道技术生态、环保等综合特性,指标本身应含义明确,简便易测,评价方法科学规范,评价结果真实、客观。(2)代表性原则构成生态航道的元素很多,选取的指标应能够体现航道工程在某一方面的主要状况和特征,具有较好的代表性和最大可能的集成度,反映问题深刻且具有实际意义。(3)综合性原则选取的指标不仅能够较全面地反映和测评航道工程是否符合“生态航道”要求,同时也反映航道工程与生态、环境、社会等之间的相互关系,具有足够的涵盖面。尽可能采用标准和名称、概念和计算方法,使得评价指标体系清晰易懂,能同时被专业人士和相关政府官员所理解和接受。(4)发展性原则所选取指标既要反映航道工程的发展现状,又要反映其发展过程与趋势,动态性与静态性相结合,符合空间和时间上的可比性,使得评价结论能够从纵向自我比较和横向上与其它工程进行比较。(5)定性与定量相结合原则选取的指标应既有定性描述又有定量分析,应尽量使定性问题定量化,便于后期的数据处理,保证综合分析的客观性,难以量化的重要指标可采用分等(或分类)进行定性分类评价,定性等级不宜过多,一般以3~5个为宜。(6)可操作性原则选取指标时应充分考虑到数据资料的来源及获取的现实可能性,尽量选取数据可得、成本低、概念明确、计算方法简单的指标,使得评价方法易操作易理解,避免指标过于庞杂,无法操作。

4评价指标体系的建立

4.1评价指标体系的基本框架

根据生态航道评价指标体系设置的基本原则,初步拟定将生态航道评价指标体系分为三个层次:目标层、准则层和指标层。(1)目标层生态航道评价的目标在于对目前众多的航道工程是否符合“生态航道”的要求予以评价,综合评价航道工程的设计、施工及运行维护等全过程的“生态”性能,为生态航道方案的建设提供参考。(2)准则层生态航道评价的准则包括施工生态性、航道生态性、航运环保性、航道可持续性与社会适宜性5个方面。前4个准则反映航道工程实施前期取材加工、工程施工及运行管理等实际操作过程是否符合“生态性”的要求,最后一个准则从司乘人员与航道沿线群众角度出发,反映航道的社会服务功能。(3)指标层依据准则层提出的5个准则,针对每个准则提出具体的评价指标,具体反映航道工程在某个方面的符合准则要求的程度。指标层是评价指标体系的最基本的组成单元。

4.2评价指标分析

依据5个准则,从5个方面对具体评价指标进行分析。4.2.1施工生态性指标包括取材环保性、施工简易性、生态破坏程度和生境恢复速度等4个指标。(1)取材环保性航道整治工程材料获取过程是否破坏当地生态环境,如大规模的开山采石、砍伐森林等现象,选用的工程材料是否影响当地生态系统稳定性,当引进外来物种进行植被护岸时是否会造成物种入侵、挤占本地物种生存空间等现象。(2)施工简易性评价航道整治工程施工过程是否简便易操作,包括是否使用大型机械,挖填方量多少,施工工艺复杂程度以及施工期长短等。(3)生态破坏程度航道整治工程施工过程对区域生态环境的破坏程度,包括炸礁、疏浚、护坡、护滩、护底等工程措施对区域水陆环境要素及生物的影响等。应尽量减少其影响程度和影响时间,尤其是某些生物可能在特殊时期具有特殊生活条件需求,施工时应考虑予以避让。(4)生境恢复速度航道整治工程完工后区域基本生境要素的恢复速度,包括水体流速、透明度、浊度等物理指标,水体营养盐等化学指标,土壤厚度与肥力以及浮游植物与草本等初级生产者恢复速度。基本生境要素的恢复是整个生态系统恢复的基础。4.2.2航道生态性指标包括航道水质等级、生态水文满足度、栖息地适宜度和生物多样性等4个指标。(1)航道水质等级航道运行阶段,航道水质等级及主要超标水质指标等。(2)生态水文满足度航道流量、流速、水位变幅、水流结构等水文过程对区域生态系统分布的影响以及对生态系统实现结构与功能基本需求的满足程度。(3)栖息地适宜度通过栖息地适宜度指数、多元统计方法等分析指示物种所需的物理生境条件,评价栖息地适宜度,为水生生物提供一个适宜的物理生境,(4)生物多样性通过相应的生物多样性指数指标量化评价区域生物(动物、植物、微生物等)物种多样性、遗传多样性和生态系统多样性。物种的多样性是生物多样性的直观体现,遗传的多样性是生物多样性的基础。4.2.3航运环保性指标包括航道利用率、船舶污染控制、单位运量能耗和生态系统干扰度等4个指标。(1)航道利用率航道利用率不以航道的绝对尺度、航道等级和通航能力为评价依据,而是以航道的通航利用率、通航保证率、数字化、信息化等为依据,评价航道的管理运行水平。(2)船舶污染控制评价船舶运输过程中含油污水、生活污水、生活垃圾以及突发污染事故的控制和处理能力。(3)单位运量能耗评价船舶的节能减排能力。提倡船型标准化,加强环保绿色技术在船舶上的应用,推广清洁能源,降低单位运量能搞,提高船舶绿色性能。(4)生态系统干扰度航道运行期河道原有生态系统是否受到较大干扰,是否存在本地物种生存条件遭破坏、生态系统种群结构被迫调整等现象,船舶噪音、螺旋桨伤害等是否对特定物种种群造成直接影响。4.2.4航道可持续性指标包括选取造价经济性、航道工程使用年限、维护便利性和生态系统自我修复能力等4个指标。(1)造价经济性航道工程造价是否合理,投资回报率是否合理,是否具有可推广性。(2)航道工程使用年限航道工程使用年限的长短。(3)维护便利性航道工程后期维护是否方便简捷,是否需要频繁维护,在遭到简单破坏后能否完成自我修复。(4)生态系统自我修复能力河道生态系统是否具备较强抵御外界干扰的能力,生态系统遭遇一定程度破坏时,系统是否具有自我修复稳定的能力。4.4.5社会适宜性指标包括景观协调性、亲水和谐性和服务丰富度等3个指标。(1)景观协调性不同类型景观在河道空间结构、功能机制和时间动态方面是否存在多样化和变异性,景观斑块和廊道等布置是否合理,是否与周围环境协调一致。(2)亲水和谐性是否满足公众对水体景观的基本需求。城市区域的航道建设是否考虑居民的要求,因地制宜地建设与城市环境和谐的亲水景观空间。(3)服务丰富度司乘人员视觉是否满意,导航设置是否完善,航道服务区分布是否合理,服务区功能是否丰富。

4.3评价指标体系的建立

根据所确立的评价指标体系的目标和准则,及对具体指标的分析,在层次分析和比较借鉴的基础上,确立了由1个目标、5个准则和19个具体指标所构成的生态航道评价指标体系(表1)。

5结语

层次分析评价指标体系比较符合一般决策思维的过程:分解、判断、综合;评价内容也比较全面系统,在相对重要度确定得比较准确的情况下可靠度比较高。但在评价指标的选取中,由于研究水平的差异,评价重点的不同以及工程客观限制等因素,均会存在一定的差异,部分指标也存在着拆分细化的情况。另外,在确定权重的计算过程中,指标间的标度由评价者或专家给定,受到一定主观因素的影响。因此,该评价指标体系还需要随着生态航道理论研究与工程实践的发展,不断的自我发展和改进,并通过集合更多专家意见的形式,减少主观影响,提高体系的可靠性与准确性。

【参考文献】

[1]金莹.内河航道生态型护岸评价指标与评价方法研究[D].南京:东南大学,2013.

[2]刘均卫.长江生态航道发展探析[J].长江流域资源与环境,2015,24(S1):9-14.

[3]陈一瑶,施俊羽,周薛凯.生态航道建设的现状及发展趋势分析[J].中国水运,2014,14(11):78-79.

[4]赵斌.浅谈运用层次分析法建立港航系统节能减排评价指标体系[J].城市建设理论研究,2011.