橫向環(huán)流與福姜沙航道整治
本文關(guān)鍵詞:橫向環(huán)流與福姜沙航道整治,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】:福江沙分漢河段是長(zhǎng)江南京至瀏河口段12.5m深水航道中主要的礙航淺段之一。掌握各漢道內(nèi)水流動(dòng)力、泥沙輸移和分流分沙情況,對(duì)于開(kāi)發(fā)長(zhǎng)江黃金水道具有重要意義。福江沙南漢為典型彎道,橫向流速對(duì)橫向輸沙起著決定性作用。為此本文研究了橫向環(huán)流及其輸沙,并改進(jìn)環(huán)流流速和漢道分沙公式,這對(duì)豐富河流動(dòng)力學(xué)理論,更好地揭示福江沙漢道分流分沙機(jī)理,把握深水航道整治方略都具有重要的指導(dǎo)意義。針對(duì)Engelund彎道環(huán)流流速公式在邊界條件處理中存在的問(wèn)題,論文修正了底部橫向滑移流速,改進(jìn)了普朗特湍流橫向切應(yīng)力形式,并將修正后的滑移速度和湍流切應(yīng)力應(yīng)用于底部邊界條件,改進(jìn)了橫向環(huán)流流速公式。用實(shí)測(cè)資料對(duì)改進(jìn)的環(huán)流流速公式作了驗(yàn)證,并與Engelund公式及其他公式進(jìn)行對(duì)比,分析各家公式計(jì)算值與實(shí)測(cè)值之間的偏離度。結(jié)果表明,本文改進(jìn)公式優(yōu)于其他公式,同時(shí)意味著新的湍流橫向切應(yīng)力形式是合理的。橫向環(huán)流對(duì)漢道分沙比有明顯影響,考慮環(huán)流輸沙項(xiàng)導(dǎo)出新的漢道分沙比公式,提高了公式的計(jì)算精度。根據(jù)福姜沙河段已有資料,利用新公式計(jì)算了分漢河段的分流分沙比。并用實(shí)測(cè)資料對(duì)改進(jìn)后的分沙比公式進(jìn)行驗(yàn)證,與原公式相比,本文分沙比公式與實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)更加吻合。利用改進(jìn)后的環(huán)流流速公式,計(jì)算漢道內(nèi)懸移質(zhì)橫向輸沙,同時(shí)計(jì)算了汊道內(nèi)推移質(zhì)橫向輸沙。若福江沙南漢建設(shè)水深12.5m、寬度約200m的單向航道,則在凸岸邊灘開(kāi)挖區(qū)域內(nèi),平常水沙年的橫向輸沙量達(dá)296.2萬(wàn)m3。進(jìn)一步分析了福北航道整治方案A、B。計(jì)算了方案A、B下漢道內(nèi)水動(dòng)力和分沙比,以此分析漢道內(nèi)整治后的流速、流量以及含沙量的變化,通過(guò)上述計(jì)算和分析對(duì)整治方案進(jìn)行比較選取,認(rèn)為B方案較優(yōu)。福南水道由于年橫向輸沙量較大,致使疏浚工程量較大,維護(hù)困難,因而不建議針對(duì)福南漢道進(jìn)行整治,而是保持現(xiàn)在的深水港條件。
【關(guān)鍵詞】:橫向湍流切應(yīng)力 橫向滑移速度 環(huán)流流速公式 分沙比 福江沙
【學(xué)位授予單位】:浙江大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2016
【分類(lèi)號(hào)】:U617
【目錄】:
- 致謝4-5
- 摘要5-6
- Abstract6-10
- 1. 緒論10-21
- 1.1 研究背景10-11
- 1.2 研究現(xiàn)狀11-19
- 1.2.1 彎道環(huán)流橫向流速11-14
- 1.2.2 彎道橫向輸沙14-16
- 1.2.3 漢道分流分沙比16-19
- 1.3 本文主要研究?jī)?nèi)容19-21
- 2. 橫向環(huán)流公式21-32
- 2.1 底部橫向切應(yīng)力21-22
- 2.2 橫向滑移速度修正22
- 2.3 Engelund橫向環(huán)流公式22-24
- 2.4 環(huán)流橫向流速公式構(gòu)建24-26
- 2.5 環(huán)流橫向流速公式驗(yàn)證26-32
- 3. 福江沙漢道分流分沙比32-44
- 3.1 福姜沙水道概況32-33
- 3.2 福姜沙漢道分流比33-36
- 3.3 考慮環(huán)流輸沙的分沙比36-41
- 3.4 分析與討論41-44
- 4. 福姜沙南汊泥沙橫向輸運(yùn)44-50
- 4.1 彎道環(huán)流作用下懸移質(zhì)橫向輸移44-46
- 4.2 彎道環(huán)流作用下推移質(zhì)橫向輸移46-50
- 5. 基于橫向環(huán)流的福姜沙航道整治方案比選50-63
- 5.1 福姜沙航道近期演變50-55
- 5.1.1 福姜沙河段水流運(yùn)動(dòng)51-54
- 5.1.2 福姜沙泥沙運(yùn)動(dòng)54-55
- 5.2 福姜沙航道整治方案55-59
- 5.2.1 福姜沙河段深水航道整治原則55-56
- 5.2.2 福姜沙河段深水航道漢道選擇56
- 5.2.3 福姜沙河段深水航道整治方案56-59
- 5.3 不同方案下的分流分沙比較59-60
- 5.4 福姜沙南漢演變分析及整治思路60-61
- 5.5 不同方案比選61-63
- 6. 結(jié)論及展望63-66
- 6.1 結(jié)論63-64
- 6.2 創(chuàng)新點(diǎn)64
- 6.3 展望64-66
- 參考文獻(xiàn)66-72
- 作者簡(jiǎn)歷72
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本文編號(hào):290509
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