设计最低通航水位时,航道中水深不能满足标准船舶(队)航行要求的区段。在非冲积性河床中的浅滩,多由岩石或礁石组成。冲积性的丘陵或平原河流中,浅滩为输沙不平衡、水流挟沙能力减小后泥沙沉积形成的淤积体。
浅滩的分类尚无统一的标准。一般按平面形态特征和所处的位置,大致分为过渡段浅滩、汊道浅滩、弯道浅滩、交错浅滩、散乱浅滩、支流河口浅滩等。
冲积性河流浅滩是由于该河段输沙能力相对减弱而产生的局部淤积体。造成输沙能力相对减弱的原因有:流速减小、环流减弱或消失、洪枯水流向不一致以及局部地区来沙量加大等,使泥沙在此沉积。因而天然河流中的浅滩,多发生在河道宽阔段、两弯道之间的过渡段、峡谷口的上游、河流的分汊段、支流汇入的河段、河流入湖口和入海口的河段等。浅滩出现地区不同,形成浅滩的因素也不同,可以是上述中的一种或多种的综合。对具体滩段要作具体分析,以便消除或削弱形成浅滩的因素,加大航道内的水流挟沙能力,使浅滩处水深达到通航标准。
影响浅滩变形的因素影响浅滩变形的因素有水文、泥沙条件以及河床形态条件。
1) 浅滩上游的来水、来沙量的大小及其过程对浅滩演变有着直接的影响。如来水量相近,则来沙量大的年份,可能大淤。如来水、来沙量相近,洪峰和沙峰先后不同,也会造成不同的冲淤情况,洪峰先于沙峰,淤积较多;沙峰先于洪峰,少淤或不淤。当其他条件相同时,各级水位持续时间不同,峰型不同,也会影响浅滩的冲淤变化。水流动力轴线的摆动也影响滩脊的稳定。
2) 深槽段河床深窄,浅滩段宽浅。洪水季节时,深槽输沙能力小于浅滩,泥沙自深槽搬向浅滩;枯水季节时,深槽输沙能力大于浅滩,泥沙自浅滩冲刷输向深槽。
3) 如果边滩(依附于河岸的大片泥沙堆积体)高程较高,则水流归槽快,水流对浅滩冲刷开始的时间早,冲刷能力大;如果边滩低平,河较宽浅,则水流分散,流速小,泥沙易沉积。边滩的冲淤也影响滩脊的冲淤。
浅滩的年内变化和年际变化因水文、泥沙条件通常在年内有周期性的变化,浅滩也有年内周期性冲淤变化,一般表现为洪淤枯冲。有些河流的水文、泥沙条件呈多年周期性变化,浅滩也具有多年周期性的变化规律。某一频率大洪水发生以后,浅滩河段上形成边滩、江心滩、沙脊等淤积体,构成一定形态的浅滩,在以后若干年内浅滩基本保持稳定,只作年内周期性冲淤变化。经过若干年,当发生另一频率大洪水后,原有的浅滩形态将发生根本变化,构成新的形态。这种新形成的浅滩和上一周期开始时的浅滩形态大体相似。浅滩这种变化,称为浅滩演变多年周期性变化。
浅滩演变分析方法(1)根据天然河道的实测资料,分析河道演变过程、河床形态变化及相应的水流和泥沙运动的特性,从而推断出浅滩的成因及今后一个时期内浅滩的发展趋势。
(2)布置整治工程建筑物后,河床将发生变形,根据泥沙运动和河床演变的基本原理,应用河床变形的数学模型,对河床变形进行计算,预测河床的冲淤变化。
(3)用河工模型试验对工程后的河床变形进行预测。
以上3种方法,可以单独使用,也可以联合运用。对于重要的或技术复杂的航道工程,有条件时可使用多种方法,将取得的成果进行比较,以推断浅滩演变趋势。
对于石质河床,以疏炸为主;对于砂卵石和沙质河床,需分析浅滩演变规律,从而选用正确的整治原则和方法。当河势处于有利于航行条件的状态时,应及时稳定住有利河势;当河势向不利航行条件发展时,应采取工程措施调整水流与河床,以满足航行要求。
沙质浅滩的整治,一般采用整治建筑物导引水流、束水归槽、冲刷浅区,以达到要求的航道水深,也常常采用整治和疏浚相结合的方法进行。浅滩的类型不同,整治措施也不同。
有一些大型平原河流,难以采用修建建筑物的方法进行整治时,也可采用疏浚方法改善通航条件。对河口浅滩,可采用导堤导引水流或整治与疏浚相结合方法进行。