引江济汉工程江渠交汇口通航船舶操纵模拟实验研究

发布时间：2016-11-16 03:03

本文关键词：船舶操纵数学模型在港口航道设计中的应用，由笔耕文化传播整理发布。

《天津大学》 2014年

郝媛媛

【摘要】：水流交汇现象广泛存在于天然河道和人工渠道中。在江渠交汇处，水流运动特性复杂，既是影响船舶航行的关键部位，又是引水及通航建筑物设计的难点部位。以往的研究大多集中在交汇口水流特征和支流河口航道整治的研究，对于江、渠交汇口处的通航条件研究国内外几为空白。引江济汉是从长江荆江河段引水至汉江丹江口下游的特大型干渠输水工程，主要是向汉江补充因南水北调中线一期工程调水而减少的水量，不仅改善汉江下游河段的生态、灌溉、供水、航运用水条件，同时为实施长江、汉江中游水运捷径航线创造了极为有利的条件。工程建成后，可形成腹地水陆运输网络，对腹地的经济社会发展具有十分重要的意义。引江济汉通航工程是水资源综合利用的一个典范。为保证输水干渠通航，在枯水期通过渠道进、出口两端引水闸对渠内水位进行控制，可保障年内任何时段的通航。而进、出口段（船闸向江一侧，下同）长江和汉江的流量与水位不同，对船舶航行的不利影响也不同。因此，解决进、出口段通航条件是引江济汉通航工程的难点。本文以水流数学模型与船舶操纵运动数学模型偶合计算为基础，利用大型船舶操纵模拟器，对引江济汉通航工程的江渠交汇口通航条件进行研究。主要研究成果如下：（1）优化了依托工程进、出口河段设计方案。推荐的渠道进、出口平面布置方案通航上限流量由15000m3/s提高至45000m3/s。（2）获得了江渠交汇口平面布置的一般性原则：①渠道引水进口宜采用引水渠道与通航渠道分开布置方案；②通航渠道进口段接岸曲率半径应满足船舶转弯要求，上游侧一般不小于6倍船长，下游侧一般不小于4倍船长；③通航渠道进口过渡段宽度应满足船舶调顺船位要求，一般不小于4倍船长；④渠道引水出口可采用引水与通航共用渠道平面布置方案；⑤渠道出口段接岸曲率半径一般不小于4倍船长。（3）提出了江渠交汇口船舶（队）航行线路及对驶避让方式。推荐方案在江渠交汇口船舶（队）可以顺、逆江流安全进、出引水（通航）渠道。本课题研究成果已为设计采用，工程在实施过程中。

【关键词】：
【学位授予单位】：天津大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：U675.9
【目录】：

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