簡介
彎道淺灘是指河灣處因過度彎曲,水深不足而形成的淺灘。彎道環流使凹岸沖刷,凸岸淤積。在曲率半徑過小的彎道上,環流較強,促使凹岸沖刷,凸岸淤積,彎道進一步惡化,凸岸邊灘延伸逼近航槽,航道隨之愈曲愈窄,水深不足;在洪水期又由於水流的慣性作用,可能切灘撇彎,切灘形成新槽,但水深往往不足,撇彎使凹岸淤積,航道出現沙包或沙坎,水深較小,航行不便 。
彎道淺灘成因分析
彎道淺灘多出現在彎曲河段( 如瀾滄江的繡花灘) ,由於彎道環流的面流沖向凹岸,沿凹岸沖刷成深槽;底流則指向凸岸,將底部泥沙橫向輸移至凸岸。受此環流作用,保持適當彎曲半徑的微彎河道,可形成良好的航行條件。但在彎曲半徑過小的特定河床條件下,則會形成礙航的彎曲淺灘。其特徵是彎曲半徑越小,橫向輸移的泥沙越集中到凸岸的彎頂,邊灘的淺嘴也越向江中伸出,使設計航寬範圍內水深不足,航道達不到所要求的彎曲半徑,船舶航行若偏向深槽,易在凹岸發生碰岸觸礁事故,偏向凸岸則易在邊灘的淺嘴處發生擦底或擱淺事故。
此類灘險水、沙運動特點可歸納為:在彎曲河段上,水流受離心力的作用,使整個水體向凹岸壅高,凸岸水面變低,產生面流指向凹岸,底流指向凸岸的螺漩狀水流向前運動。通常河道表層水流較清,含沙量較少,底層水流較渾,含沙量較多,表層的清水沖向凹岸,使凹岸遭到沖刷,沖刷產生的泥沙以及上游挾帶下來的大粒徑沙卵石,由底流推移至凸岸產生淤積。因此在彎道環流的作用下,凹岸不斷遭受沖刷,如果土質鬆軟,將坍塌後退,凸岸則不斷向江中淤伸,使彎道逐漸向更加彎曲方向發展。河床橫斷面成為不對稱的拋物線型,凹岸水深較大,凸岸磧翅外延,航寬、航深逐漸減小而成為淺灘。在山區河流中岩石河岸較多,因受岩石河岸的制約,河彎的發展往往受到一定的限制,而凸岸邊灘伸向江中的淺嘴長度,則根據不同年份的來水來沙條件,在一定的幅度範圍內變化。
該類淺灘的河床較為寬闊,通常微彎型的常年彎道一般不易出現彎道淺灘,只有當彎曲半徑過小或凹岸岸線不規則,並有突出石樑時,才會造成不良流態,從而成為礙航的彎道淺灘 。
彎道淺灘的整治方法和主要措施
彎道淺灘的整治方法主要以修築整治建築物為主。一般在凹岸布置丁壩或丁順壩,將主流挑離下游的突嘴,配合疏浚挖槽等工程措施,以調整彎道的流速、流向,改善流態,擴大航道尺度,其主要措施如下:
1) 護岸防塌,穩定岸坡。當彎曲河段曲率半徑適中又相對穩定時,可採取適當的工程措施,阻止凹岸繼續沖刷崩塌後退,保護凹岸穩定可採用平順護岸或丁壩護岸。
2) 調整岸線,改善環流。當彎曲河段曲率半徑較小,達不到航道尺度要求,或凹岸有突出的石樑、岩嘴而形成不良流態,減小了有效航道尺度時,可採取平順岸線,必要時配合疏浚、炸礁,使航道穩定在通航要求的尺度範圍內,同時使過於彎曲的彎道環流得到調整。在滿足上行船舶流速、比降要求的情況下,可在彎道的一岸或兩岸布置丁壩、順壩或丁順壩平順岸線,同時切除部分凸岸過於突出的邊灘淺磧,以改善流態,加大彎曲半徑 。