川江支流引航道口门区通航水流条件分析
本文关键词：川江支流引航道口门区通航水流条件分析，，由笔耕文化传播整理发布。
【摘要】：口门区是连接船闸与河道的桥梁,处于引航道静水与枢纽河段动水的交汇区。引航道口门区水流条件好坏是关系到船队(舶)能否安全进出船闸的必要条件,而船闸通航水流限值,是研究口门区水流流速的标准尺度。船舶常会因口门区产生的斜流、泡漩水等不良流态,造成船舶进出闸困难,而引发海损事故。因此,规范规定引航道口门区的流态、流速、流向应满足船队安全进出闸的要求。通过模型试验认识影响口门区水流条件的机理,从而提出改善口门区通航水流条件的措施,合理规划引航道在枢纽中的布置型式及优化方案进行归纳总结,具有重要的理论价值与工程应用现实意义的。采用物理模型试验的方法,能够反映河段的河势特征和入口处几何边界条件的相似性。本文以川江支流河段的利泽航运枢纽、犍为航电枢纽,白马航电枢纽、潼南航电枢纽和盖石洞枢纽五个工程为依托,试验模拟船闸口门区的水流条件,观测引航道口门区及连接段水流流态状况,并验证口门区通航安全性。探寻口门区流速超标原因以及原设计方案中引航道布置存在问题。针对存在的问题、进而通过提出不同的优化措施,并通过试验验证口门处的水流条件。采取优化调整后,其中白马枢纽引航道口门区的水流条件,除末端左侧最外缘的个别点外均能满足规范要求,口门区与下游航道连接顺畅,虽然口门区以下河道主流流速偏大,但流态较好,满足船舶安全通航。本文主要以物理模型试验为主,进行多种修改方案实验,提出优化措施,通过试验进行了论证。通过对口门区通航水流条件研究,归纳出影响通航条件的主要因素:河道过流面积不足导致流速偏大,引航道与主流交角偏大以及导航墙附近存在挑流现象。修改措施思路一是使引航道能更好的与下游航道衔接,减小航道与主流交角,二是扩大下引航道出口段的过流面积,降低水流流速。根据试验成果研究分析引航道上下游口门区最不利流态的成因,针对不同的成因,采取相应的有效措施。基于控制口门区通航安全要求准则,结合多个工程背景开展系列模型试验,进行多视角对比分析,提出了最高通航流量限值。本文选择典型工程河段枢纽建立数学模型,模拟口门区的水流条件。数学模型可对提出的方案运算模拟,为实际工程确定优选方案提供了一种手段,并与物理试验相互补充对比。结果显示:物理试验结果与数学计算结果基本相吻合。
【关键词】：流态 流速 优化措施 数学模拟 通航流量
【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】：U641.211
【目录】：
- 摘要4-5
- ABSTRACT5-9
- 第一章 绪论9-16
- 1.1 研究目的和意义9-10
- 1.2 国内外研究现状和发展趋势10-13
- 1.2.1 通航水流条件判别标准的研究10
- 1.2.2 引航道口门区通航水流条件的研究10-13
- 1.3 存在问题13
- 1.4 主要研究内容13-14
- 1.5 研究技术路线和方法14-16
- 第二章 川江部分支流河道概况16-25
- 2.1 概述16
- 2.2 Ⅲ级航道河道概况及规划16-17
- 2.3 Ⅳ级航道河道概况及规划17-21
- 2.3.1 嘉陵江利泽河段17-19
- 2.3.2 乌江白马河段19-20
- 2.3.3 綦江盖石洞河段20-21
- 2.4 Ⅴ级航道河道概况及规划21-23
- 2.5 本章小结23-25
- 第三章 引航道口门区通航水流条件物理模型试验25-66
- 3.1 概述25
- 3.2 嘉陵江利泽航运枢纽25-33
- 3.2.1 模型简介25-28
- 3.2.2 原设计方案船闸引航道布置28-29
- 3.2.3 船闸上、下引航道口门区水流条件试验29-30
- 3.2.4 原设计方案存在问题30
- 3.2.5 利泽枢纽优化措施30-33
- 3.3 岷江犍为航电枢纽33-41
- 3.3.1 模型简介33-36
- 3.3.2 原方案船闸引航道布置36-37
- 3.3.3 船闸引航道口门区水流条件试验37-39
- 3.3.4 原设计方案存在问题39-40
- 3.3.5 方案分析及优化措施40
- 3.3.6 优化措施水流条件分析40-41
- 3.4 乌江白马枢纽工程41-47
- 3.4.1 白马枢纽简介41-42
- 3.4.2 原设计方案枢纽布置42-43
- 3.4.3 调整后通航建筑物布置优化方案43-45
- 3.4.4 优化措施45
- 3.4.5 优化方案水流条件45-47
- 3.5 涪江潼南枢纽工程47-56
- 3.5.1 潼南枢纽简介及枢纽布置47-49
- 3.5.2 原方案船闸上、下引航道布置49-50
- 3.5.3 原设计方案船闸上引航道试验分析50-53
- 3.5.4 原方案布置存在问题53
- 3.5.5 引航道口门区优化措施53
- 3.5.6 优化方案船闸引航道水流试验及分析53-56
- 3.6 綦江盖石洞航道枢纽56-64
- 3.6.1 盖石洞枢纽简介56
- 3.6.2 原方案船闸引航道布置56-58
- 3.6.3 设计方案口门区水流试验58-61
- 3.6.4 优化措施61
- 3.6.5 优化方案下口门区水流条件61-64
- 3.7 本章小结64-66
- 第四章 山区河流枢纽工程通航水流条件分析66-77
- 4.1 概述66
- 4.2 Ⅲ级船闸口门区水流条件分析66-68
- 4.3 Ⅳ级船闸口门区水流条件分析68-72
- 4.3.1 利泽枢纽工程68-70
- 4.3.2 白马枢纽工程70-71
- 4.3.3 盖石洞枢纽工程71-72
- 4.4 Ⅴ级船闸口门区水流条件分析72-74
- 4.5 最大通航流量建议值74-75
- 4.6 本章小结75-77
- 第五章 引航道口门区通航水流条件数学模型77-93
- 5.1 概述77
- 5.2 潼南枢纽数值模拟77-82
- 5.2.1 数值模拟范围及计算网格77-79
- 5.2.2 计算成果及分析79-82
- 5.3 利泽枢纽数值模拟82-86
- 5.3.1 数值模拟范围及计算网格82-84
- 5.3.2 计算成果及分析84-86
- 5.4 与物模成果对比分析86-92
- 5.4.1 潼南枢纽86-90
- 5.4.2 利泽枢纽90-92
- 5.5 本章小结92-93
- 第六章 结论与展望93-95
- 6.1 结论93-94
- 6.2 展望94-95
- 致谢95-96
- 参考文献96-99
- 在学期间发表的论著及取得的科研成果99
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 李义天;引航道水沙运动数值模拟初探[J];泥沙研究;1990年01期
2 谭亚,郑军田,谢永玉;引航道出口形态对泥沙淤积影响的数学模型研究[J];河海大学学报(自然科学版);2003年04期
3 王斌;史斌;屠兴刚;徐岗;;三堡排涝工程船闸引航道防护研究[J];中国农村水利水电;2011年04期
4 包纯毅;史斌;王斌;;杭州某船闸引航道优化布置浅析[J];浙江水利科技;2012年04期
5 徐泽中;;航道引航道平面轮廓尺度确定方法建议[J];江苏水利;1984年03期
6 孙文镜;三江引航道冲沙清淤问题的探讨[J];华中电力;1990年01期
7 殷瑞兰;葛洲坝枢纽三江引航道冲沙时泥沙输移特性[J];长江科学院院报;1991年01期
8 乔文荃,李定方,董凤林;三峡工程下游引航道通航水流条件与布置优化研究[J];水力发电;1991年08期
9 周良景;三峡下引航道工程招标设计顺利完成[J];水利水电快报;1995年02期
10 王作高;论三峡工程坝区河势与上引航道防淤堤布置[J];中国三峡建设;1998年01期
中国重要会议论文全文数据库 前4条
1 牛兰花;李云中;黄忠新;;三峡临时船闸引航道泥沙淤积现状分析[A];中国水力发电工程学会水文泥沙专业委员会第四届学术讨论会论文集[C];2003年
2 胡洋;;三峡工程碍航期工作综述及断航蓄水期通航形势分析[A];船闸科技2002-2005年度优秀论文集[C];2006年
3 李爱民;;《长江三峡工程船闸引航道河床信息系统》介绍[A];2001年测绘学组学术研讨会论文集[C];2001年
4 董红燕;郭红民;杨伟;;三峡水利枢纽双线连续五级船闸模型试验控制及数据采集系统的应用[A];第七届全国水动力学学术会议暨第十九届全国水动力学研讨会文集（下册）[C];2005年
中国重要报纸全文数据库 前7条
1 通讯员 计汉生 卢俊 王晓莉;葛洲坝三江上引航道清淤[N];中国水运报;2008年
2 本报记者 钱钢;“江海之门”取得关键性突破[N];镇江日报;2009年
3 颜芳 王慧梅 夏丹;六合划子口河河堤发生破口险情[N];新华日报;2010年
4 张海平 陈志奎;引航道水利枢纽工程计划春节前通行通水[N];镇江日报;2009年
5 杜琼邋刘敏;三峡局加设9座航标力保上引航道安全[N];中国交通报;2007年
6 本报记者 付毅飞;内江节制赋予引航道工程新内涵[N];科技日报;2006年
7 顾学明;通畅的是船行 痛快的是民心[N];中国水利报;2014年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 周蔚蔚;反调节无闸低坝枢纽布置研究与通航水流条件数模计算分析[D];重庆交通大学;2015年
2 张晓明;白石窑双线船闸输水系统及引航道非恒定流数值模拟研究[D];重庆交通大学;2015年
3 孙国栋;o劾锸嗯Χ叽⒁降揽诿徘ê剿魈跫纳拼胧┭芯縖D];重庆交通大学;2016年
4 李加浩;双线船闸共用引航道非恒定流特性研究[D];重庆交通大学;2016年
5 孔祥远;川江支流引航道口门区通航水流条件分析[D];重庆交通大学;2016年
6 李亦仙;上引航道隔流堤对水流及枢纽泄流能力的影响研究[D];长沙理工大学;2011年
7 赖涛;无闸低坝枢纽引航道水流条件数值模拟[D];重庆交通大学;2014年
8 徐瑛;草街航电枢纽船闸引航道优化布置研究[D];重庆交通大学;2011年
9 赵健;富金坝枢纽船闸引航道布置及通航条件研究[D];重庆交通大学;2009年
10 刘玲;银盘水利枢纽通航建筑物引航道平面布置研究[D];重庆交通大学;2008年
本文关键词：川江支流引航道口门区通航水流条件分析，由笔耕文化传播整理发布。
本文编号：434011
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/jiaotonggongchenglunwen/434011.html
