于广学
黑龙江省航务勘察设计院 黑龙江省哈尔滨市 150001
摘要：水运不能缺失航道，航道应保证正常通航。在设计航道时，应保留最合适的通道尺寸，以调节流型和速度。一些河流是冲积河流，航行障碍来自浅水的限制。此时，航道的整治需要增加原有航道的深度。受条件限制，大多数渠道不能随意加宽，其宽度需要严格设置。对于一些受影响的河流，影响通航的主要原因是河道水深，而不是弯度。结合工程实例，对航道整治线、断面的设计进行分析研究，以确保航道设计的效果。
关键词：港口航道；整治线；断面；设计
航道整治问题是我们现在所关注的重要问题，航道整治的参数直接决定了航道水深标准的控制和冲刷等问题，我们要确定出正确的参数，依据参数对河道进行整治。航道的断面设计也是我们应该着力研究的问题，只有这样水运才会更好地发展，更好的为经济做贡献。
一、概述
1.1航道整治工程和河床演变过程
水流的速度不同因此输沙的能力和来沙的数量也是不一样的，这样就使河床冲淤变化也不相同。枯水期的水流没有分流并且都集中在一个河槽当中，河岸的曲度一般是较均匀的，相邻的两个弯曲河段之间的直线过渡段很短，主要的河流也没有急弯；深槽和过渡段之间的距离差距很小，枯水期过渡段的过水断面是很匀称的，并且边滩的发育很完整，高程比较高，航道整治主要是根据河床演变的趋势进行的，主要把冲淤向有利的方向进行疏通。
1.2河道整治工程原则
第一：航道整治工程应该符合河床的演变规律和河流动力学的原理，进行统筹兼顾，并进行科学地规划。
第二：我们应该依据不同的特征和河势，采用相对应的整治措施和原则，对于航道整治应该修正对航行不利的河槽状态，完善水流的条件。平原河流航道整治应该要采用修筑整治建筑物的措施，将低、中河势进行控制，将航槽稳住，形成对于冲深航槽有利的水流，也可以疏浚为主或者是修筑整治建筑物和疏浚两者进行结合。
第三：应该依照不用的滩势和碍航的性质，将主要和次要进行正确区分，有针对性的采取整治措施。
第四：应该对已经建设、在建以及即将建设的河段的枢纽工程进行充分的考虑。
二、设计断面及整治线的总思路
在确定参数时，有必要采纳一致且便捷的确定步骤。现今整治航道也设定了这一要点，要确定最适宜的整治思路。针对于冲积河流，上游呈现的水沙条件关乎总体性的河床形态，也关系到岸边累积的各类物质。考虑的要素为：河道流水的总量、沿线分布的河床宽度、水沙的比值等。这些要素紧密相关，共同作用并且调整着河床。各类要素呈现了细微性的彼此调整，断面形态由此而达到稳定。针对于中低水位，常会出现多样的河床形态。各类的河道中，连续水域都构成了总的航道。从总体航道来看，各年度缓慢冲积的河道形态都关乎水沙条件的变动，是调整的结果。此外，航道整治线还密切关系着总的尺寸，整治线被看作解析航道形态的根本参照。各个年度范围内，水沙过程都包含着差异；针对于同种河段，河床枯水期也将变更固有的形态。从河流自身看，各年度都调整了组合性的水沙状态，对此应能划定水沙变动的总范围。在各类组合中，枯水河床都将塑造独有的航道断面，呈现为一定形态。由此可见，航道有着差异的表征，然而仍能归纳得出共有的航道规律。相比来看，有些航道拥有复杂性的水沙条件，枯水期也可描绘出断面的大概形态。这主要是由于，河床之中的水沙彼此作用，形成了独有的断面形态。受到多样要素约束，借助于单一公式很难判定清晰的形态，唯有综合予以衡量。在确定参数时，必须参照于水沙条件、枯水期搜集得出的地形样态、河床本身的构成。归纳了规律后，才能探寻共有的河床特性参数。同时，整治航道也应借助于共有的这些参数，这样确定下来的整治参数才会符合航道的实情。
三、航道整治线及断面设计
以某河流为例，航道本身开辟于二十世纪70年代，受当时技术条件和通航需求的影响，水深小且航道宽度狭窄，已经无法很好的满足新时期航道水运的需求，需要对航道进行必要的整治，做好整治线及断面的设计工作。需要整治的河段属于冲击性河流，含沙量相对较小，包括4个浅滩段，全长约18km。河床结构复杂，上游段以卵石为主，夹杂有基岩和沙质；中段以沙质为主，夹杂部分砾石；下游段以砂卵石为主；最后一段为沙质。
3.1总体思路
在对工程参数进行设计和确定时，应该明确总体思路。结合该工程中冲击河流的实际情况，上游的水沙条件不仅关系着河床的整体形态，同时也会对河岸两侧物质的累积产生影响。设计环节需要考虑的关键要素包括河道水流总量、水沙比值以及沿线河床宽度等，这些要素彼此之间存在密切关联，又在共同作用下对河流进行调整。从总体航道分析，在缓慢的冲击下，水沙条件的变化会影响河道形态，这也是河床自我调整的结果。航道整治中，航道整治线一般会被看做是解析航道形态的参照，与航道尺寸关系密切，而在不同年度范围内，水沙的变化存在一定差异。
（1）设计原则
1）在对整治线进行确定时，要求其必须以稳固的主导河岸作为支撑，确定起点和终点；2）在没有特殊要求的情况下，整治线应该能够与枯水河槽相适应；3）航道整治线需要经过浅滩的最大流速区域；4）如果河道存在有支流或者溪沟汇入，尽量不要布设整治线；5）在设计整治线的过程中，应该将河岸两侧工农业需求和防洪需求全部考虑在内。
（2）确定轮廓在对航道整治线的轮廓进行确定时，应该尽量将轴线设置为平缓的曲线，依照河流水沙条件、河床地质、河岸组成等，确定曲线的直线段长度以及弯曲半径，即便水文、泥沙的地质条件不同，也可以形成自身稳定的河形，通常来讲，浅滩河段来沙较多时，可以采用R=4B，来沙较少时可以采用R=5B，这里的R为曲线半径，B表示整治线长度。在面对一些特殊河形时，需要依照其本身的规律进行选择，而如果要将凸嘴切除，对航行条件进行改善，则可以采用R=（2~3）B，直线段长度L=（1~3）B。3.断面设计
（1）设计水位
设计水位包含了最低和最高通航水位，其能够为航道标准船舶通航天数的计算提供参考依据。在对航道标准水深进行计算时，需要充分考虑设计最低通航水位，这也是航道整治的基本依据。现阶段，我国在对航道最低通航水位进行设计时，一般都是参照《内河通航标准》，而因为河流本身处于不断的发展变化中，想要保证数据的合理性和准确性，需要定期对其进行修改更新。最高通航水位是桥梁等跨河构筑物净高度的起算点，可以依照航道的等级以及对应的洪水重现标准。
（2）最低通航水位
天然河流最低通航水位的计算一般是借助综合历史曲线法和保证率频率法实现，综合历时曲线法是1-7级航道设计水位的常用方法，强调对多年的历史平均水位进行分级统计，得到每一个级别的水位保证率，绘制出保证率曲线，然后对照航道等级规定的保证率，在曲线上查找对应水位，就可以得到设计水位；保证率频率法则是对统计年限内每一年等于或者高于某水位的天数在全年占比进行分析，得到保证率，一般1-2级航道的通航保证率应该在98%~99%左右。
结语：
如何做好航道整治线、断面的设计，目前还没有详细的研究。到目前为止，许多航道整治工程都没有取得令人满意的效果。这往往是因为整治线的设计不够完善。因此，我们需要对航道整治线、断面的设计进行进一步的研究，使航道能够安全通航。
参考文献：
[1]韩冬艳.港口航道整治线及断面设计研究[J].中国水运（下半月）,2020,20(7):77-78.
[2]赵东远.浅谈港口航道整治线及断面设计[J].科技创新与应用,2012(12):24.