本文關(guān)鍵詞：川江支流引航道口門區(qū)通航水流條件分析，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：口門區(qū)是連接船閘與河道的橋梁,處于引航道靜水與樞紐河段動水的交匯區(qū)。引航道口門區(qū)水流條件好壞是關(guān)系到船隊(舶)能否安全進出船閘的必要條件,而船閘通航水流限值,是研究口門區(qū)水流流速的標準尺度。船舶常會因口門區(qū)產(chǎn)生的斜流、泡漩水等不良流態(tài),造成船舶進出閘困難,而引發(fā)海損事故。因此,規(guī)范規(guī)定引航道口門區(qū)的流態(tài)、流速、流向應滿足船隊安全進出閘的要求。通過模型試驗認識影響口門區(qū)水流條件的機理,從而提出改善口門區(qū)通航水流條件的措施,合理規(guī)劃引航道在樞紐中的布置型式及優(yōu)化方案進行歸納總結(jié),具有重要的理論價值與工程應用現(xiàn)實意義的。采用物理模型試驗的方法,能夠反映河段的河勢特征和入口處幾何邊界條件的相似性。本文以川江支流河段的利澤航運樞紐、犍為航電樞紐,白馬航電樞紐、潼南航電樞紐和蓋石洞樞紐五個工程為依托,試驗模擬船閘口門區(qū)的水流條件,觀測引航道口門區(qū)及連接段水流流態(tài)狀況,并驗證口門區(qū)通航安全性。探尋口門區(qū)流速超標原因以及原設(shè)計方案中引航道布置存在問題。針對存在的問題、進而通過提出不同的優(yōu)化措施,并通過試驗驗證口門處的水流條件。采取優(yōu)化調(diào)整后,其中白馬樞紐引航道口門區(qū)的水流條件,除末端左側(cè)最外緣的個別點外均能滿足規(guī)范要求,口門區(qū)與下游航道連接順暢,雖然口門區(qū)以下河道主流流速偏大,但流態(tài)較好,滿足船舶安全通航。本文主要以物理模型試驗為主,進行多種修改方案實驗,提出優(yōu)化措施,通過試驗進行了論證。通過對口門區(qū)通航水流條件研究,歸納出影響通航條件的主要因素:河道過流面積不足導致流速偏大,引航道與主流交角偏大以及導航墻附近存在挑流現(xiàn)象。修改措施思路一是使引航道能更好的與下游航道銜接,減小航道與主流交角,二是擴大下引航道出口段的過流面積,降低水流流速。根據(jù)試驗成果研究分析引航道上下游口門區(qū)最不利流態(tài)的成因,針對不同的成因,采取相應的有效措施�；诳刂瓶陂T區(qū)通航安全要求準則,結(jié)合多個工程背景開展系列模型試驗,進行多視角對比分析,提出了最高通航流量限值。本文選擇典型工程河段樞紐建立數(shù)學模型,模擬口門區(qū)的水流條件。數(shù)學模型可對提出的方案運算模擬,為實際工程確定優(yōu)選方案提供了一種手段,并與物理試驗相互補充對比。結(jié)果顯示:物理試驗結(jié)果與數(shù)學計算結(jié)果基本相吻合。
【關(guān)鍵詞】：流態(tài) 流速 優(yōu)化措施 數(shù)學模擬 通航流量
【學位授予單位】：重慶交通大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：U641.211
【目錄】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-9
• 第一章 緒論9-16
• 1.1 研究目的和意義9-10
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢10-13
• 1.2.1 通航水流條件判別標準的研究10
• 1.2.2 引航道口門區(qū)通航水流條件的研究10-13
• 1.3 存在問題13
• 1.4 主要研究內(nèi)容13-14
• 1.5 研究技術(shù)路線和方法14-16
• 第二章 川江部分支流河道概況16-25
• 2.1 概述16
• 2.2 Ⅲ級航道河道概況及規(guī)劃16-17
• 2.3 Ⅳ級航道河道概況及規(guī)劃17-21
• 2.3.1 嘉陵江利澤河段17-19
• 2.3.2 烏江白馬河段19-20
• 2.3.3 綦江蓋石洞河段20-21
• 2.4 Ⅴ級航道河道概況及規(guī)劃21-23
• 2.5 本章小結(jié)23-25
• 第三章 引航道口門區(qū)通航水流條件物理模型試驗25-66
• 3.1 概述25
• 3.2 嘉陵江利澤航運樞紐25-33
• 3.2.1 模型簡介25-28
• 3.2.2 原設(shè)計方案船閘引航道布置28-29
• 3.2.3 船閘上、下引航道口門區(qū)水流條件試驗29-30
• 3.2.4 原設(shè)計方案存在問題30
• 3.2.5 利澤樞紐優(yōu)化措施30-33
• 3.3 岷江犍為航電樞紐33-41
• 3.3.1 模型簡介33-36
• 3.3.2 原方案船閘引航道布置36-37
• 3.3.3 船閘引航道口門區(qū)水流條件試驗37-39
• 3.3.4 原設(shè)計方案存在問題39-40
• 3.3.5 方案分析及優(yōu)化措施40
• 3.3.6 優(yōu)化措施水流條件分析40-41
• 3.4 烏江白馬樞紐工程41-47
• 3.4.1 白馬樞紐簡介41-42
• 3.4.2 原設(shè)計方案樞紐布置42-43
• 3.4.3 調(diào)整后通航建筑物布置優(yōu)化方案43-45
• 3.4.4 優(yōu)化措施45
• 3.4.5 優(yōu)化方案水流條件45-47
• 3.5 涪江潼南樞紐工程47-56
• 3.5.1 潼南樞紐簡介及樞紐布置47-49
• 3.5.2 原方案船閘上、下引航道布置49-50
• 3.5.3 原設(shè)計方案船閘上引航道試驗分析50-53
• 3.5.4 原方案布置存在問題53
• 3.5.5 引航道口門區(qū)優(yōu)化措施53
• 3.5.6 優(yōu)化方案船閘引航道水流試驗及分析53-56
• 3.6 綦江蓋石洞航道樞紐56-64
• 3.6.1 蓋石洞樞紐簡介56
• 3.6.2 原方案船閘引航道布置56-58
• 3.6.3 設(shè)計方案口門區(qū)水流試驗58-61
• 3.6.4 優(yōu)化措施61
• 3.6.5 優(yōu)化方案下口門區(qū)水流條件61-64
• 3.7 本章小結(jié)64-66
• 第四章 山區(qū)河流樞紐工程通航水流條件分析66-77
• 4.1 概述66
• 4.2 Ⅲ級船閘口門區(qū)水流條件分析66-68
• 4.3 Ⅳ級船閘口門區(qū)水流條件分析68-72
• 4.3.1 利澤樞紐工程68-70
• 4.3.2 白馬樞紐工程70-71
• 4.3.3 蓋石洞樞紐工程71-72
• 4.4 Ⅴ級船閘口門區(qū)水流條件分析72-74
• 4.5 最大通航流量建議值74-75
• 4.6 本章小結(jié)75-77
• 第五章 引航道口門區(qū)通航水流條件數(shù)學模型77-93
• 5.1 概述77
• 5.2 潼南樞紐數(shù)值模擬77-82
• 5.2.1 數(shù)值模擬范圍及計算網(wǎng)格77-79
• 5.2.2 計算成果及分析79-82
• 5.3 利澤樞紐數(shù)值模擬82-86
• 5.3.1 數(shù)值模擬范圍及計算網(wǎng)格82-84
• 5.3.2 計算成果及分析84-86
• 5.4 與物模成果對比分析86-92
• 5.4.1 潼南樞紐86-90
• 5.4.2 利澤樞紐90-92
• 5.5 本章小結(jié)92-93
• 第六章 結(jié)論與展望93-95
• 6.1 結(jié)論93-94
• 6.2 展望94-95
• 致謝95-96
• 參考文獻96-99
• 在學期間發(fā)表的論著及取得的科研成果99

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本文編號：434011