河工模型在河道治理开发与保护中的作用

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  1、在大型水利工程建设中的作用   我国水电资源虽然丰富,但其分布很不均匀,各地的降水量和径流量差异很大。为了解决水资源分布不均的难题,我国兴建或正在兴建的许多长距离大型调水工程,如引黄济青工程、引黄济津工程、万家寨引黄人晋工程、南水北调中线与东线工程等。针对这些技术难题,国内科研院校建立了南水北调中线总千渠穿漳河河工模型、南水北调中线总干渠穿黄河河工模型、南水北调中线与安阳河交叉工程河工模型、南水北调中线一期工程总干渠安阳河

   1、在大型水利工程建设中的作用   我国水电资源虽然丰富,但其分布很不均匀,各地的降水量和径流量差异很大。为了解决水资源分布不均的难题,我国兴建或正在兴建的许多长距离大型调水工程,如引黄济青工程、引黄济津工程、万家寨引黄人晋工程、南水北调中线与东线工程等。针对这些技术难题,国内科研院校建立了南水北调中线总千渠穿漳河河工模型、南水北调中线总干渠穿黄河河工模型、南水北调中线与安阳河交叉工程河工模型、南水北调中线一期工程总干渠安阳河渠道倒虹吸河工模型、南水北调中线引江济汉取水口河工模型等。这些模型试验成果在确定和优化交叉建筑物结构型式、保证工程安全、认识工程附近河床泥沙冲淤变化规律及其对洪水和河势影响方面发挥了重要作用。    2、在河道整治实践中的作用   自然条件下,河道尤其是平原河道的泥沙冲淤演变较为复杂,河道存在纵横向变形。为了充分发挥河道的防洪、航运及综合服务功能,需调控河势与实施河道综合整治。河道综合整治中与防洪有关的工程措施主要有护岸、裁弯、堵汉、局部河段扩卡和河势调整等。在河道整治实践中,无论长江、黄河还是其他河道,都曾采用河工模型试验研究河道整治方案及整治技术。通过模型试验研究,揭示了这些重点河段在一定的空间与时间范围内的某些演变过程及其发展趋势以及河道整治工程措施实施后的作用和影响程度,为研究河段规划、设计和综合治理提供了科学依据。    3、在河道开发利用中的作用   河道岸线与洲滩均是有限的宝贵资源,在沿江经济发展中发挥越来越重要的作用。随着长江经济带的建设发展和我国西部大开发战略的实施。沿江各部门、各地区都对河道资源开发利用提出了新的更高要求。河道岸线开发利用主要有堤防护岸、跨河桥梁隧道、取水口、排水口、港口码头、过江水底电缆等。在河道开发利用过程中,经常采用河工模型试验的技术手段研究拟建工程河段在工程前后的水流特性、泥沙冲淤特性以及拟建工程对防洪、河势及航道的影响,同时根据模型试验成果对岸线资源利用和工程设计方案进行优化,并对河道开发利用过程中的不利影响提出相应的改善与减免措施。    4、在河道生态保护中的作用   河工模型除在传统河道开发利用领域发挥作用外,还在河道浓度场、温度场,污染物扩散和防止钉螺扩散及河道生态修复工程等生态与环境问题相关试验研究方面发挥作用。围绕这些新兴领域带来的关键技术问题,国内外相关科研机构先后开展了国电泰州电厂、南京大陆马渡电厂、岳阳电厂、国电铜陵电厂、华电芜湖电厂、马鞍山第三电厂等温排水河工模型攀煤集团污水排放口工程河工模型、引江济汉取水口工程涵闸的水流特性及其对钉螺扩散影响的河工模型、德国莱茵河和美国密西西比河生态修复工程等试验研究,这些研究成果均被应用到科研、规划、工程设计和决策管理中。    5、在河口海岸利用中的作用   新中国成立后,我国的河1:3海岸利用取得了重大发展,新建和在建的深水航道和港口有长江口深水航道、神华黄骅港、上海洋山深水港、河北曹妃甸港、江苏如东港等,这些港口自然条件复杂,其中泥沙问题是必须要解决的重大问题。河口海岸水沙运动虽比河道复杂,但只要利用河工模型抓住所研究问题的关键,往往可获得较数学模型更为接近实际的结论。我国先后做过长江口、射阳河口、甬江口、钱塘江口、深圳河河口、上海洋山深水港模型,唐山曹妃甸港、天津和厦门深水港河工模型,针对河口航运问题、滩涂利用和港池泥沙淤积对航运带来的不利影响等关键技术问题开展了研究。为河口海岸问题的研究和解决提供依据,给河口海岸河工模型提供了可贵的经验,并对河口海岸学科的发展起了很大的作用。

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