文献综述(或调研报告):结合本次毕业设计工作内容,有针对性地进行论文阅读,总结如下:
江小寒在《BIM技术在航道整治工程全生命期的应用探析》[1]一文中介绍了BIM技术在航道整治领域的前景和应用验证,BIM技术时常用于建筑工程领域,在应用当中可以帮助工程人员了解建筑工程当前的状态,分析工程结构与结构之间的力学参数是否合理,同时当出现不合理现象时,工程人员可以直接在模型上进行调整,再通过此项技术的分析功能,对调整后的工程进行分析,直至工程合理。
BIM 技术所提供的3D模型具有较高的直观性,能够实现工程可视化、模拟化等功能,例如在河势演变和地形冲淤变化分析工作当中,通过BIM技术能够对航道区域内的地面高度进行直观了解,同时分析其地面的坡度、具体形态等,帮助工程人员掌握河道的走势、滩槽的分布状况等,以此工程人员能够根据模型来绘制精确的纵断面图、横断面图。此外,在BIM 技术的帮助下,纵断面图、横断面图依旧可能因为绘图人员自身的问题出现偏差,因此当绘制完成之后,可以将图形信息输入BIM技术系统当中,再通过人工操作将图形信息与整体模型相互结合,此时BIM技术会自动计算两者的结合是否存在不合理点,帮助绘图人员优化设计图纸。
航道整治工程的施工阶段,BIM技术同样能根据各项施工参数进行建模,同时能够实现模型深化、施工管控、竣工整编等功能性应用。
李艳在《东江河源至石龙段航道整治研究技术难点分析》[2]一文中介绍了确定整治河段沿程设计水位的通常做法,并建立水流数学模型。例如文章中介绍的东江河源至石龙段,入口采用设计流量作为上游控制边界,出口采用给定的水位自下而上进行推求。东江(河源至石龙段) 研究河段总长223km,受枢纽分割的影响,数学模型建模时也应分段进行。
而本例计算的难点在于为了确保计算的准确性,使计算成果能较好地反映工程河段实际情况,一方面需要广泛收集工程上游河段河源站、整治河段岭下水文站及下游博罗站的水文泥沙、研究河段内木京、风光、沥口和剑潭等四座已建枢纽的建设与调度、研究河段前期航道整治等基础资料,使得建模前的准备工作大大增加;另一方面建模时需根据河势特点,考虑典型滩段、弯道段、卡口控制河段、各特征建筑物尤其是研究河段历史上修建的大量整治建筑物等对计算成果的影响。受木京、风光、沥口、剑潭等枢纽分割的影响,数学模型需分成5段进行建模。同时还需考虑较大支流入汇的影响。
刘贤在《东江中游长河段浅滩群航道整治模型试验研究》[3]一文中主要介绍了疏浚的手段及实验。航道水深不足、出浅碍航是河段的主要碍航问题,疏浚挖槽是解决该类问题的重要措施之一。疏浚措施主要解决 “上浅”问题。浅滩首尾相接、浅滩成群的河段,下游浅滩整治易引起上游浅滩水位降低,比降增加;上游浅滩整治易改变来水来沙条件,影响下游浅滩河床演变。所以只针对单个浅滩进行整治,势必造成上下游浅滩连锁反应,很难达到预期的整治效果。文中引用了其他科研工作者的成果,如蔡国正等在分析红水河上集险、急、弯、窄的多个浅滩滩性的基础上,提出 “上、下段兼顾,统筹考虑”的原则统一整治滩群,解决了部分滩段开挖航槽导致上游水位下降、流速和流态恶化的问题。刘勇等认为长江宜宾至重庆段卵石滩险中部分滩险之间距离较近,存在相互联动效应,整治应以卵石滩群为单元,进行综合整治。胡旭跃等针对草尾至泥湾河段滩险密度大、碍航严重等问题,提出了开挖航槽、采用变底坡加局部拓宽的超长距离疏浚方案,试验证明其整治效果良好,值得学习和借鉴。
李枫在《关于东江下游航道碍航浅段演变及整治分析》[4]一文中以东江下游为例,介绍了其演变分析及整治过程。东江下游可以说是处于由山区河流向平原河流过度的河段,除了具有独特的水文特性外,还受强人类活动影响,一方面是航道整治工程本身的影响,另一方面还受流域上其他人类活动如河道采砂、枢纽建设等的影响。东江下游航道整治对碍航浅段的处理,有效地利用了河段水位下降,潮汐动力增强及河床容积增大的特点,改变传统束水攻沙的思路,最终形成良好的通航环境,对珠江干流河道下游航道建设具有重要的指导意义。
作者提出的河岸的整治过程也值得推敲和借鉴。
初设阶段,该段河岸水利部门已进行保护,随着取砂区上移,水流相对变缓,根据水流动力和岸坡地形的变化情况,取消护岸工程,调整了东江枢纽下游至博罗大桥段工可研阶段的平面布置,预测了未来取砂后的河床及水位变化,暂时采用疏浚和低丁坝整治的方案,并在实施上安排于施工后期。在施工后期,河床变化基本稳定,上游枢纽建成进入正常运营。
