航道工程学
航道工程学
图3-6 比降均匀插入法示意图
图3-7 比降不均匀插入法示意图
第三节 整治断面设计
瞬时水位法：观测一段时间的水位，算出浅滩 与基本站同时的落差关系，即可求出浅滩设计 水位。
1 n Z s Z sl ( Z li Z i ) n i 1
第三节 整治断面设计
２）浅滩临时水尺设计最高通航水位推求 洪水期水位资料 ３）浅滩上各断面设计水位的推求 基准：临时水尺断面设计水位 方法：相关方法；瞬时水面法
第三节 整治断面设计
(三)、规范推荐的输沙平衡计算公式 《航道整治工程技术规范（JTJ285-90）》推荐的输沙平 衡方法计算公式的基本形式如下： Y H1 (3-26) B KB
2 1
t
η─水深改正系数，一般在0.7-0.9之间选取； t ─整治水位下的航道边缘水深，t=航道标准水深+整治 超高 K－系数，一般取K＝1，在河床演变剧烈的复杂情况下， 取K＝0.8～0.9 Y－指数，稳定河床取Y＝1.67；以悬沙造床为主取Y＝ 1.33；以底沙造床为主取Y＝1.2～1.4
Y2
(43 14m) 43 14 * 5.36 118.04 1.336 12 * (2 m) 12 * (2 5.36) 88.32
Y1
Q B2 B1 1 Q 2
H1 t
Y2
1.6 650*1.0 * 0.7 * 2.0
第三节 整治断面设计
（一）经验方法 寻找与被整治浅滩具有相似的水文、泥沙及河 床地质条件的优良河段（在浅滩上下游）。
优良河段断面图
某河段B-H关系图
第三节 整治断面设计
航道工程学-作业
作业
(一) 设计水位、最低通航水位计算
1、基站设计水位用保证率频率法推算。
按皮III型曲线“求矩适线法”配线。
采用《工程水文学》相关表计算。
2、用水位相关分析法求出回归方程，推求浅滩基本水尺设计水位。
用《工程水文学》相关表计算。
3、其它水尺设计水位，根据与基本水尺相关水位资料用“瞬时水位法”推求。
航道设计标准
1．通航保证率95%，重现期5年。
水位资料
1．上游基站最枯水位和保证率95%水位。
2．上游水文站低水时水位流量相关方程：
Q=504Z－15060 (m3/s)
式中：
Z－基站水位(米)。
3．1962年浅滩基本水尺与上游基本水文站同步观测水位
4．浅滩其他水尺与基本水尺同步观测水位
（二）
某浅滩整治水位对应流量为538m3/s，B1＝650m、H1＝1.6m，假设整治前后Q不变，要求整治后设计水位时航深1.0m，求相应的整治线宽度B2，已知床沙平均粒径为1mm。
《航道工程学》考点及复习重点
《航道工程学》考点及复习重点第一部分简述、问答、判断题1．水运的优缺点主要表现在什么地方？2．航道整治的目的和任务是什么？3．浅滩、急滩、险滩的区别何在？4．航道的概念基本要求是什么？5．航道工程主要有哪些内容？6．航道尺度有哪些内容？7．我国内河航船的航行方式有哪些？优缺点？8．航道与航迹带有何区别？9．如何确定航道标准水深、航道宽度？弯曲航道为什么要加宽？10．为什么船舶通过浅滩要减速行驶？并解释结构吃水、标准吃水、动吃水，变吃水有何意义？11．解释漂角、船吸、岸吸、航道断面系数。
12．为什么要设置航标，内河航标分为那些类型？13．浅滩的概念和成因？14．浅滩的组成有哪些？请用示意图指示。
15．浅滩的局部比降与什么因素有关？16．浅滩段上的水流（比降、流速、环流、切应力）和泥沙运动特点是什么？17．解释浅滩的的周期变化及多年周期性变化？18．试述弯道浅滩的环流特点？过渡段长短对环流有何影响？19．河床形态对浅滩演变有何影响？利于浅滩稳定的河床形态有哪几个方面？20．解释水流动力轴线、深泓线的含义，二者有何区别？21．水流动轴线的摆动对浅滩的影响如何？22．浅滩演变分析的方法及主要内容？23．相对水深的含义？水深分析的方法有哪些？其内容？24．浅滩的类型、出现地方、特点及主要整治方法。
25．绘图说明冲淤临界水位。
26．中、洪水整治与枯水整治有何不同，它们的主要任务是什么？27．设计水位包括哪些方面？确定基本站与浅滩设计水位的方法有哪些？28．整治水位、造床流量的概念，如何确定整治水位？29．解释整治线，整治线宽度，确定整治线宽度的方法有哪些？各方法计算整治线宽度的原理及步骤。
30．整治线布置的内容和基本原则是什么？31．解释稳定深槽和主导河岸？通常位于哪一岸？32．非淹没丁坝和淹没丁坝的水流各有何特点？33．绘图说明上挑、下挑丁坝的水流现象？比较其冲淤特点。
34．对口丁坝和错口丁坝布置的水流特点及适用条件，确定丁坝间距原则有哪些，如何等高式丁坝系统的含义。
港口航道与海岸工程培养方案讲解
学科门类工学专业代码081103授予学位工学学士（从2013级本科生开始执行）一、培养目标本专业培养掌握港口、航道与海岸工程领域以及相关工程领域（水利工程、海洋工程和土木工程等）基本知识与技能，能在水利、海洋、能源、交通等部门从事港口与航道工程、海岸与近海工程、工程环境的规划、勘察、设计、施工、管理等方面工作的高级工程技术人才。
二、培养规格本专业学生主要学习港口工程、航道工程和海岸工程方面的基本理论和基本知识，受到制图、测量、实验、综合分析和报告书写等方面的基本训练，具有工程规划、设计、施工、管理方面的基本能力,同时具有较强的获取知识、应用知识的能力和一定的创新能力。
毕业生应具备以下方面的知识和能力：1．掌握工程力学、河流及海岸动力学和水工结构物的基本理论和基本知识；2．掌握港口工程、航道工程和海岸工程的设计方法；3．具有从事工程规划、勘测、设计、施工和管理的基本能力；4．熟悉国家有关规范、政策和法规；5．了解港口工程、航道工程、海岸工程及海洋能源工程的发展动态；6．掌握文献检索、资料查询的基本方法，具有初步的科学研究能力。
三、支撑学科本专业依托的一级学科为工学（08）；二级学科为水利类(0808)四、核心课程港口水工建筑物；港口规划与布置；航道工程学；水运工程施工；工程水文学；河流动力学；海岸动力学；水力学五、特色课程港口物流；水运工程监理；港口管理；港口、海岸工程实用技术六、实践环节必修实践环节(38.5学分)1.大学物理实验 96课时/3.0学分 10.计算机辅助设计 2周/2学分2.建筑材料实验 16课时/0.5学分 11.工程测量实习 2周/2学分3.水力学实验 16课时/0.5学分 12.水运工程施工设计 1.5周/1.5学分4.土力学实验 16课时/0.5学分 13.毕业设计 12周/12学分5.认识实习 1周/1学分 14.专业综合实验 1周/1学分6.生产实习 2周/2学分 15.社会实践（Ⅰ，Ⅱ） 2周/2学分7.毕业实习 2周/2学分 16.工程地质实践 16课时/0.5学分8.钢筋混凝土结构设计 1.5周/1.5学分 17.创新创业教育 2学分9.港口水工建筑物设计 2周/2学分包含在课程内的必修实践环节合计74课时/2.5学分选修实践环节（1学分）1.房屋建筑学设计 1周/1学分七、学分分配八、课程设置1．公共基础教育层面通识教育层面的课程设置参见学校的通识教育课程设置一览表。
航道工程
《航道工程》课程设计任务书指导教师杨红霞题目：某II级船闸总体规划及平面布置1设计资料1.1航运资料（1）航道等级：II级。
（2）建筑物等级：闸室，闸首，闸门按II级建筑物设计；导航建筑物，靠船建筑物按III—IV级建筑物设计；临时建筑物IV级。
（3）设计船型：根据调查，该河段近、远期船型资料见表1。
表1船型资料船型顶（拖）轮马力——长x宽x吃水（m)驳船长X宽X吃水（m)船队长X宽X吃水（m)备注—顶+2x2000 370马力75xl4x（2.6~2.8) 185xl4x (2.6〜2.8) 远期船型—顶+2x1000 270马力62xl0.6x (2.0~2.2) 151.5xl0.6x (2.0〜2.2) 远期船型—拖+ 4x500 270-27.5x6.1x2.46 53x8.8x1.9 239.5x8.8x2.46 近期船型—拖+12x100 250-23x4.9x1.85 24.85x5.24x1.85 321.2x5.2x1.85 近期船型（4）货运量近期：1200万吨/年；远期：2200万吨/年。
（5）通航情况通航期N=352天/年，每天过闸次数n=8,客轮及工作船每天过闸次数n=6，船只装载量利用系数α=0.84,货运量不均匀系数β= 1.30,船闸昼夜工作时间t=21小时，一般船速V=9.5km/小时，空载干弦高度(最大)取1.5m。
1.2地质资料根据地质钻探资料得知，地基无不良地质构造情况，地层分布近似水平，地基土表层至▽7.0m以上为重壤土，厚约1.5〜3m,其下▽7.0〜6.0m为轻砂壤土，厚约1.0m, ▽6.0m 以下为亚粘土，土壤物理性质见表2。
表2各种土壤的主要物理力学性质土壤名称重度（kN/m3)土颗粒重度G （kN/m3)内摩擦角含水率ɷ (%)粘结力c (kPa)渗透系数K(cm/s)承栽力天然.十.+土ɸ (°)[σ](kg/cm2)重壤土18.91 14.7 26.17 23.0 28.4 53.90 4.8x610-225.4轻砂壤土19.11 14.90 26.17 27.5 28.3 22.524 1.03xl510-313.6亚粘土19.01 15.29 26.85 26.0 24.4 56.84 1.0x710-294.01.3水文气象资料特征水位：上游设计洪水位：▽11.2m上游最高通航水位：▽11.2m上游最低通航水位：▽8.5m下游最高通航水位：▽9.0m下游最低通航水位：▽7.2m下游校核低水位：▽6.8m检修水位：上游▽1Om;下游▽8.Om气象资料：降雨量及气温资料从略。
长沙理工大学 航道工程学 考试版
1.上中游山区和丘陵区河流多为石质浅滩和卵石浅滩，平原河流主要是泥沙浅滩。
（ ）2. 水流的挟沙力与流速的高次方成反比。
（ ）3. 在弯曲河流两个反向弯道的过渡段上，环流的强度将大大增强。
（ ）4. 倒坡越大，水深越小时，比降越大；而水深增大则局部比降减小。
（ ）5. 低水位局部比降加大，浅滩易淤积；高水位时局部比降减小，浅滩易冲刷。
（ ）6. 枯水期，从上深槽到浅滩脊，沿水流方向流线呈扩散状态，流速沿程减小，至滩脊处流速减至最小。
（ ）7. 在一个水文年内，一般随着水位上涨，浅滩脊逐渐淤高，至最高水位时，上坡淤积，下坡冲刷。
（ ）8. 如果两年的来水量相近，来沙量不同，则来沙量大的年份浅滩就淤积多些。
（ ）9. 如果两年的来水量与来沙量均相近，洪峰与沙峰出现的出现不同，则沙峰出现在洪峰之前的年份，浅滩可能少淤或不淤，甚至冲刷。
（ ）10. 上游河势影响比降及引导水流走向，而下游河势则控制着浅滩的平面位臵。
（ ）11. 在设计水位满足要求的冲刷深度时，垂线平均流速要小于床沙的起动流速，并大于止动流速。
（ ）12. 坝轴线与水流流向交角小于900 为下挑丁坝，大于900为上挑丁坝，正交900为正挑丁坝。
（ ）13. 上挑丁坝，螺旋流指向坝田，坝田淤积效果较好。
（ ）14. 勾头丁坝头部水流平顺，流态较好，对船舶航行有利。
（ ）15. 平面外形比较顺直的河口，潮波变形以反射为主。
（ ）16. 缓混合型盐淡水混合方式一般出现在潮差大、潮流紊动性强的强潮河口。
（ ）17. 一般有主权“洪淤枯冲”，支汊“洪枯冲淤”。
（ ）18. 变动回水区的上段经常处于壅水状态，流速很小。
（ ）19. 局部阻力系数与计算段上、下过水断面的束窄比近似成线性关系。
（ ）20. 一般情况下，坝田淤积量与折减系数β成反比关系。
（ ）21. 当水流与挖槽有一定交角时，在潜入点附近沉积的泥沙也易被带到挖槽外面，交角越小效果越好。
（ ）22. 正常浅滩的挖槽轴线可选择在与水流动力轴线向重合的深泓线上。
航道整治工程
航道整治工程
整治依据：航道整治应根据河床演变的趋势，把冲淤 导向有利的方向。航道整治工程应符合河床演变规律 及河流动力学原理，统筹兼顾，进行科学规划，应根 据不同河势及特性，采取相应的整治原则及措施。
设计内容：整治线的设计与整治断面设计是航道整治 工程最基本也重要的设计内容，本章系统阐述了整治 线的布置原则与各整治参数的计算方法。
图3-6 比降均匀插入法示意图
图3-7 比降不均匀插入法示意图
第三节 整治断面设计
✓ 瞬时水位法：观测一段时间的水位，算出浅滩 与基本站同时的落差关系，即可求出浅滩设计 水位。
Z s
Z sl
1 n
n i 1
(Zli
Zi)
第三节 整治断面设计
２）浅滩临时水尺设计最高通航水位推求 洪水期水位资料
第二节 整治线设计与布置
3整治线布置原则： 1）整治线的起点和终点应以稳定深槽的主导河
为依托。
图3-2 整治线过渡位置
第二节 整治线设计与布置
3 整治线布置原则： 2）整治线一般应与枯水河槽相适应
图3-3 整治线与流向关系
第二节 整治线设计与布置
3 整治线布置原则： 3）整治线一般应通过浅滩上的最大流速区 4）有支流或溪沟汇入的口门不宜布置整治线 。 5）全面考虑两岸工农业需要和防洪要求。
航道工程学 Waterway Engineering
主讲：郑艳娜
上节回顾
1水流动力轴线
2深泓线
3通航保证率
定义： 天数/
天数
通航 天数/ 全年 天数
作用 ：确定航道 水位
确定航道 最低通航
水位
4航道基本尺度： 、 、
及。
水深、宽度、最小弯曲半径及净空 。
航道工程学第四章 航道疏浚工程1PPT培训课件
5、典型浅滩挖槽布置
（二）挖槽设计尺度—断面尺度 1、挖槽断面设计的要求：
（1）挖槽宽度和深度满足航道尺度要求 （2）使挖槽回淤量小，稳定性好
挖槽断面示意图
（二）挖槽设计尺度—断面尺度
1.断面尺度： H=t+ △H
原始河床 开挖后河床
为了延长挖槽的有效使用期，可增加备淤深度△h。
2.挖槽的最佳 尺寸
原始河床
开挖后河床
假定挖槽前后糙率 n 不变：
挖槽前：浅滩上平均流速：U 0
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3
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挖槽后：挖槽内平均流速
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假定挖槽内外比降相同，
挖槽外平均流速
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4）一些爆破工程；
（2）维修性疏浚：
为保持航道的在航期内安全通行进行的疏浚工程。
【对上一时期的航道的回淤清理，小规模清槽等】
维修性疏浚工程可作为基建疏浚工程的设计施工依据；
（3）临时性疏浚：
临时的工程量小的疏浚工程。
疏浚工程要选择有利的时机进行， 做好施工组 织设计工作；
2. 航道疏浚工程的原则：
3.航道疏浚工程：通过调整河床边界达到改善通航条件 的工程措施。
方法：……
对于沙质和沙卵石 河床：采用挖泥船挖除 碍航的泥沙堆积物，增 加航道水深。
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中国海洋大学本科生课程大纲
课程属性：公共基础/通识教育/学科基础/专业知识/工作技能，课程性质：必修、选修
一、课程介绍
1.课程描述：
本课程是一门实践性很强的专业技术课，有很强的工程背景。
课程主要涉及航道规划、设计、施工和维护，以及船闸布置与结构计算。
通过本课程的教学，要了解浅滩演变的基本原理，掌握航道条件及其设计计算方法，领会航道整治工程、航道疏浚工程、河流渠化工程、运河工程的相关原理及设计内容，能熟练运用基本原理，开展船闸布置、输水系统水力和闸室结构计算；同时，注重航道工程相关规范的理解与运用。
2.设计思路：
本课程以航道工程通航条件为主线，结合河道资料与工程设计规范，辅以课程设计，使同学们将掌握的航道工程设计理论知识及时应用到工程实践中去，并将设计、计算中遇到的复杂问题反馈到课程教学中来，循环往复，让同学们掌握作为航道工程师的基本方法和技能。
课程由三个模块组成：基本理论与原理；符合规范的船闸工程设计；航道工程学教学实验。
其中理论课以讲授和多媒体课件相结合的方式进行。
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3. 课程与其他课程的关系
先修课程：水力学，河流动力学。
本课程与水力学、河流动力学课程教学内容密切相关；只有在掌握前面二门专业基础课的基础上，航道工程学的教学才能达到较好的效果。
二、课程目标
本课程的目标是培养学生的工程观点和分析能力，达到华盛顿公约规定的国际工程师认证的标准，培养符合国家经济发展需要的工程技术人才。
（1）知识获取
熟悉并掌握航道等级、基本尺度与计算方法；掌握浅滩演变的基本规律与整治方法；掌握船闸、运河工程的设计与计算方法；熟悉“内河通航标准”、“航道整治工程技术规范”等内容；了解本课程领域的国内外最新发展动向及研究成果。
（2）思维方法培养
综合、系统分析的思维方法。
（3）能力培养
具有运用规范、分析现场资料，动手解决实际航道工程的设计、整治与运行管理中涉及的技术问题的能力；具有一定的创新意识和应用最新科技成果的能力。
三、学习要求
航道工程学是一门涉及到理论、课程设计和室内实验等内容的综合性课程，作为港航工程师，在校期间学习扎实的理论基础和熟练的专业技能。
要达到以上学习任务，学生必须
（1）按时上课,上课认真听讲，积极参与课堂讨论；
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（2）课下做好相关预习、复习和作业完成工作；
（3）利用网络和图书馆资源，完成相关技术规范和技术文件的阅读与理解；
（4）独立完成课程设计与教学实验内容。
四、教学内容
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五、参考教材与主要参考书
1、选用教材
《航道工程学II 》，詹世富主编，人民交通出版社，2010。
2、主要参考书
《内河通航标准》，人民交通出版社
《航道工程技术规范》，人民交通出版社
《船闸设计规范》，人民交通出版社
《航道工程手册》，长江航道局编，人民交通出版社，2005
六、成绩评定 （一）考核方式 E.其他 ：A.闭卷考试
B.开卷考试
C.论文
D.考查
E.其他
（二）成绩综合评分体系：
七、学术诚信
学习成果不能造假，如考试作弊、盗取他人学习成果等，均属造假行为。
他人的想法、说法和意见如不注明出处按盗用论处。
本课程如有发现上述不良行为，将按学校有关规定取消本课程的学习成绩。
八、大纲审核
教学院长：院学术委员会签章：
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