长江中游大型人工水道设计理论及方法_王效远等著_9787549282227

本书采用理论分析、数值模拟和模型试验分析方法, 研究大型人工水道尺度与万吨级船舶快速性、经济性以及船-波-岸影响等航行性能的关联关系, 构建相关性模型, 提出人工水道通航尺度与船舶性能匹配机理。基于大型人工水道与船舶性能耦合关系, 提出通航万吨船舶人工水道尺度设计理论及方法, 包括水深吃水比、断面系数、宽度、转弯半径及跨河建筑物通航净空等。研究大型人工水道船行波对岸坡作用及破坏机理, 研究不同形式生态护坡的消波能力, 研究岸坡防护、消波、生态景观等多功能协调的护坡关键技术。

第1章概述

“长江中游大型人工水道设计理论与方法”任务来源于16年国家研发计划“水资源开发利用”专项，是“重大水利枢纽通航建筑物建设与提升技术”项目（项目编号：16YFC04000）课题五“长江中游多目标协同大型人工水道关键技术”（16YFC04005）所属专题二。

1.1项目研究背景

长江黄金水道横贯我国东、中、西部地区，是长江经济带发展的基本依托和沿江综合立体交通走廊的基本支撑，一直是全国内河水运建设发展的。于11年初印发《关于加快长江等内河水运发展的意见》，把内河水运发展提升到国家战略层面。16年出台的《长江经济带发展规划纲要》提出，要着力长江水脉畅通，把长江全流域打造成黄金水道，干线航道系统化治理一步提升干线航道通航能力。自05年以来，长江一直成为世界运量大、通航繁忙的河流。18年，长江干线完成货物通过量26.9亿t，集装箱吞吐量1750万TEU，三峡船闸通过量达1.44亿t，均创历史好水平。预计到年，长江干线上、中、下游货运量分别达到2.5亿t、5.0亿t、22.5亿t，分别占比8%、17%、75%，而30年上、中、下游货运量分别达到4.0亿t、8.0亿t、28.0亿t，比重分别为10%、%、70%。由此可知，未来长江下游水运量占比有所下降，而上、中游水运量则相对增大。因此，为满足日益增长的航运需求，长江干线运输船型的大型化需求也逐渐增大，考虑到未来中、上游地区水运发展迅猛，有必要发展可通过长江中游航段的大吨级运输船型。

虽然长江航运取得了辉煌的成，但与流域经济社会发展要求相比，还存在中游“瓶颈”、下游“卡脖子”、支流“不畅”等问题，航道通过能力仍然不足。是中游荆江航道，水深与上、下游相比都明显偏低，没有有效衔接，航道整体效能发挥受限。此外，地方对长江航运发展也有更高的期待，迫切要求提高长江航运通过能力，中游段正大力“645工程”，即长江武汉安庆6m、宜昌武汉4.5m水深航道整治工程。

目前，长江中游宜昌武汉段存在“中梗阻”问题，影响着长江干线大型船舶运输。由于该航段水势复杂，疏浚不易，航道整治工程后期维护难度大，因此提出新建大型人工水道的方案，以绕过干流碍航浅水道，打通中游航运瓶颈，缩减航道里程。

根据相关单位的初步研究成果，确定宜昌武汉段的大型人工水道路线方案。其中，宜昌枝城段、牌洲湾武汉段航道里程分别为60km、76km，二者航道条件较好，可在原有航道基础行疏浚整治。枝城簰洲湾段则以枝城、荆州、牌洲湾为控制节点，分为上、下两行人工水道建设，线路全长约230km。水道上段(枝城荆州）位于长江以南，长约65km；水道下段（荆州簰洲湾）位于长江以北，长约165km。

因此，基于长江大型人工水道的初步规划，宜昌全武汉段可分为整治段和开挖段，航段全长366km，航道尺度一步研究确定。本次研究仅针对230km的人工开挖航行研究，探索中游大型人工水道的设计理论及方法。

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