大潮差河口闸下水流的流动特性分析

发布时间：2020-02-27 01:50

【摘要】：福建数座河口水闸发生剧烈淘刷,闸上游和下游的最大冲刷深度达到闸室高度的0.5~1.2倍,且屡修屡毁。有的水闸经多次除险加固后,不得不再花巨资重建。通过数学模型和物理模型揭示了河口水闸下游水位因受东海大潮差海潮影响发生剧烈波动时的变化规律,发现了水闸泄流过程中的间歇性淹没及非常工况甚至出现逆流的独特流动现象,给出了典型日孔流及堰流泄流能力动态变化过程线,分析了消能工变化对闸址水流结构的显著影响,并对水闸水毁修复前后闸下冲刷进行了预测。结果表明:水闸修复前闸下涨急最高水位4.53 m,修复后下降0.67 m,水闸修复后逆流现象减弱。修复后首次水跃位置往上游移动了35 m,平均水跃高度下降47.46%,闸后及二级池末端最大流速2.27 m/s和0.08 m/s,较修复前分别下降了40.58%和96.48%。常遇泄流条件下,水闸的淹没度和泄流能力呈现不断变化的动态过程。当西溪水闸62#先启孔全开,上游保持正常高水位3.2 m,下游为最低潮位-0.72 m时,修复后最大冲刷深度减少64.48%,消能防冲效果十分明显。研究成果对河口水闸安全运行具有一定的参考价值。
【图文】：

tofXixiSluicisfullyopened，theupstreamwaterlevelmaintainsatthenormalhighlevelof3.2mandthedownstreamwaterlevelisatthelowesttidallevelof－0.72m，themaximumscouringdepthaftertherestorationisreducedby64.48%withasignificanten-ergydissipationandanti-scouringeffect.Thestudyresulthasacertainreferenceforthesafetyoperationofestuarysluice.Keywords:estuarysluice;intermittent-submergence;counter-flow;scouringprediction;3－Dwater-sedimenttransportnumeri-calmodel;hydraulicmodelforrehabilitationwork图1九龙江西溪水闸冲刷示意(单位:m)0引言福建的河口闸群，由于受东海海潮的影响，闸下水位波动很大，在水闸小流量泄洪时，若恰遇下游天文大潮，24h的闸下水位波动可接近5m。剧烈变化的下游水位，使得闸下流态变化无常，闸下冲刷十分严重［1］。距九龙江河口约43km的西溪水闸，全长1000m，，由654m拦河闸和346m引桥土堤组成，共99孔，其中排涝闸2孔，排洪拱桥11孔，单板闸2孔，船闸1孔，拦河闸83孔，闸室高度7.80m。1998年，在右岸和河中先启孔位置，上、下游河床分别发现了4个巨大的冲刷坑［2］，其中右岸先启孔的上、下游出现了两个冲坑，上游最大冲坑深度8.80m，冲坑最深点距闸轴线仅32.96m，下游最大冲刷深度9.30m，冲坑最深点距闸轴线108.55m。河中先启孔的上游，距闸轴线41.49m，也出现了深坑，最大冲坑深度7.50m，下游最大冲坑深度6.50m，距闸轴线91.81m(见图1)。距九龙江河口约40km的北溪水闸［3］，分别由15孔的南港水闸(闸室高度10.70m)和25孔的北港水闸(闸室高度8.50m)组成，1980年5月1日正式投入运行，1981年12月，就发现南港拦河闸7#、8#、9#闸孔消力池端墙的条石冲走两?

们公汀河门一沦扮受揽刑网旅韵l朴


本文编号：2583149