水库变动回水区弯曲分汊河段航道整治研究

发布时间：2017-08-12 21:36

  本文关键词：水库变动回水区弯曲分汊河段航道整治研究

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【摘要】：弯曲分汊河段是我国西南山区河流中一种较为普遍存在的河型,如三峡水库变动回水区的青岩子河段、王家滩河段及九龙滩等均属于此类河型,而这种河段位于水库变动回水区,往往由于水沙条件的改变,常出现碍航现象,其碍航原因和机理复杂,整治难度较大,其滩险特性主要表现为弯、浅、险、急。目前国内外对变动回水区弯曲分汊河段整治的研究现状认识较少,而提高该类型航道等级又迫在眉睫,有必要对此类滩险的碍航原因及航道整治技术作深入的探讨和研究,主要从整治原则、整治参数选择、合理的滩险整治方案布置以及通航汊道的选择等问题着手,深入研究以上方面问题。本文在“嘉陵江八字脑滩群航道整治物理模型试验”基础上,就水库变动回水区弯曲分汊河段的航道整治问题进行研究。通过收集资料分析,采用数值模拟及物理模型试验相结合方法,分析了研究河段的河床演变规律、滩险成因、机理和碍航特点,根据来水来沙条件预测河床演变趋势,提出了该河段的整治原则、整治参数、整治方案布置以及通航选槽过程。为该航道整治工程的实施提供了科学依据,其研究成果对类似河段的航道整治也具有参考价值。研究内容主要包括:1)通过查阅国内外学者对变动回水区弯曲分汊河段航道整治研究现状及主要研究内容、成果进行总结阐述,提出本研究课题的必要性。2)根据历史河道地形资料,分析河段历史及近期河床演变规律,同时针对河段处于凤仪场枢纽和马回枢纽之间,研究了枢纽调度对整治河段的影响,对该滩群的成因及碍航特点进行了分析,提出了“开辟新槽、疏浚浅区、集水归槽、改善流态”的整治原则。3)建立了工程河段二维数学模型,通过实测资料验证了模型的合理性,计算了河段通航水流条件和汊道分流比特征。对不同整治方案进行数值模拟研究,对比分析,提出了最终的整治方案,为下一步物理模型试验研究提供了边界条件。4)开展河段河工模型定床试验,结合数值模型计算成果,采用局部动床试验进行应证,就该河段的整治方案进行更深入的研究,检验挖槽稳定性,确定适合该河段的整治方案。5)对八字脑滩群的整治措施、汊道选择及航槽的稳定性进行技术总结,为同类型变动回水区弯曲分汊河段航道整治提供参考和借鉴。
【关键词】：变动回水区 弯曲分汊 河床演变 滩险特性 航道整治
【学位授予单位】：重庆交通大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：U617
【目录】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-9
• 第一章 绪论9-18
• 1.1 研究背景及选题依据9-10
• 1.2 研究方法简述10
• 1.3 主要研究内容10-11
• 1.4 变动回水区弯曲分汊河段航道整治研究现状11-17
• 1.4.1 变动回水区航道研究现状11-13
• 1.4.2 弯曲分汊河道研究现状13-17
• 1.5 本文拟解决的关键技术问题17-18
• 第二章 变动回水区弯曲分汊河段河床演变分析18-30
• 2.1 河段概况18-21
• 2.2 枢纽调度对变动回水区的影响21-22
• 2.3 滩群概况22-23
• 2.4 河床演变分析23-30
• 2.4.1 水文、泥沙23-24
• 2.4.2 地质地貌24
• 2.4.3 河床演变的基本原理24
• 2.4.4 变动回水区演变特征24-25
• 2.4.5 弯曲分汊河道演变特征25-26
• 2.4.6 河段历史河床演变26
• 2.4.7 河段近期河床演变26-30
• 第三章 航道整治数学模型研究30-52
• 3.1 二维水流模型的建立30-35
• 3.1.1 基本控制方程30-31
• 3.1.2 数值方法31-33
• 3.1.3 初始条件、边界条件及动边界技术33-34
• 3.1.4 模型范围及网格划分34-35
• 3.2 模型验证35-39
• 3.2.1 基础资料35-36
• 3.2.2 验证情况36-39
• 3.3 整治前后水流特性分析39-50
• 3.3.1 整治前水流特性分析39-41
• 3.3.2 整治原则41
• 3.3.3 整治方案与实施情况41-50
• 3.4 本章小结50-52
• 第四章 航道整治物理模型试验研究52-81
• 4.1 模型设计52-55
• 4.1.1 模型比尺确定52-53
• 4.1.2 模型沙选择53-54
• 4.1.3 模型制作与验证54-55
• 4.2 模型验证55-61
• 4.2.1 水面线验证试验55-56
• 4.2.2 流向、分流比验证56-57
• 4.2.3 河床冲淤验证试验57-61
• 4.3 工程整治前水流特性61-66
• 4.4 定床整治方案试验66-76
• 4.4.1 建设标准及整治参数66
• 4.4.2 整治原则66-67
• 4.4.3 整治方案试验67-76
• 4.5 动床冲淤试验76-80
• 4.5.1 放水要素76-77
• 4.5.2 动床试验成果77-80
• 4.6 本章小结80-81
• 第五章 结论与展望81-83
• 5.1 结论81
• 5.2 展望81-83
• 致谢83-84
• 参考文献84-87
• 在学期间发表的论著及取得的科研成果87

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本文编号：663700