本文關鍵詞：庫區(qū)急灘整治措施—架空水下平臺水流特性研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：長江作為橫貫我國東西的第一大河,是連接西南、華中、華東三大經濟區(qū)的交通運輸大動脈。自上個世紀90年代末開始,長江航運快速復蘇,成為我國經濟及生產力布局最重要的主軸線。近年來,國家提出依托黃金水道推動長江經濟帶發(fā)展,打造沿線經濟圈的戰(zhàn)略,對長江航道通航能力也提出了更高的要求。而當前三峽-葛洲壩兩壩間(以下簡稱“兩壩間”)的急灘礙航不利于長江航道整體航運條件以及航道等級的提高,阻礙了長江航運能力的充分發(fā)揮。結合當前兩壩間灘險整治研究來看,傳統方案整治效果較差。因此,本文提出了一種新的庫區(qū)急灘整治思路和方法——架空水下平臺開辟庫區(qū)緩流區(qū)。本文采用概化水槽試驗和數值模擬的技術,對架空水下平臺水流特性和工程應用開展了初步研究,主要工作內容和成果如下:(1)根據兩壩間庫區(qū)急灘資料,結合庫區(qū)急流灘段的特點,綜述傳統整治方法整治庫區(qū)急灘的不足。(2)針對庫區(qū)深水急流灘段水力特性,完成了架空水下平臺概化水槽模型參數的選取,并合理擬定了試驗工況組合。(3)通過概化水槽試驗,建立了表面流速變化規(guī)律v1e、v2e跟減深率he,束窄率be及水流條件Fr、平臺占據率Ae的指數關系式;提出了緩流區(qū)寬度L并建立與he、be、Fr的關系;根據實測資料,初步分析了底部流速與減深率he的關系;結合當前壅水計算公式,分析確定了影響進口陡比降的主要因素并建立了進口段局部比降J與關鍵因子Fr的關系式。(4)根據優(yōu)化設計思路確定優(yōu)化方案工況,采用方案比選論證了平臺加糙、加樁可提高平臺減流效果,平臺減流效果提高了10%以上。(5)應用數值模擬手段,采用架空水下平臺方案對庫區(qū)急灘段(喜灘)開展工程整治數模研究。通過合理布置平臺、方案比選將喜灘段成灘流量由35000 m3/s提高到了44000 m3/s。(6)對水下平臺提出了架空、懸浮式兩種方案設計思路,對方案可行性作了初步思考。
【關鍵詞】：庫區(qū)急流灘 架空水下平臺 水流特性 航道整治
【學位授予單位】：重慶交通大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：U617
【目錄】：

• 摘要4-5
• abstract5-10
• 第一章 緒論10-18
• 1.1 研究背景及意義10-11
• 1.2 國內外研究現狀11-17
• 1.2.1 灘險主要類型11-12
• 1.2.2 急灘分類12
• 1.2.3 急灘整治方法及成果12-13
• 1.2.4 水沙模擬研究手段13-15
• 1.2.5 庫區(qū)急灘現狀15-17
• 1.3 研究工作的內容、技術路線及章節(jié)安排17-18
• 1.3.1 研究工作的內容17
• 1.3.2 論文工作技術路線17
• 1.3.3 研究內容及章節(jié)安排17-18
• 第二章 概化模型試驗18-26
• 2.1 試驗目的和內容18
• 2.2 試驗模型18-19
• 2.3 試驗儀器19-21
• 2.3.1 光電流速儀19-20
• 2.3.2 水位測針20
• 2.3.3 薄壁量水堰20-21
• 2.3.4 水面流態(tài)攝影設備21
• 2.4 試驗方案21-24
• 2.4.1 流量的確定21
• 2.4.2 尾水的確定21
• 2.4.3 架空式水下平臺參數確定21-22
• 2.4.4 工況組合22-24
• 2.5 試驗步驟及安排24-25
• 2.5.1 工程前水流條件的量測24
• 2.5.2 工程后水流條件的量測24-25
• 2.6 本章小結25-26
• 第三章 水下平臺水流特性研究26-44
• 3.1 水下平臺研究內容26
• 3.2 水下平臺對表面流速的影響26-34
• 3.2.1 平臺高度H與ε_(v1)、ε_(v2)關系26-28
• 3.2.2 平臺寬度b與ε_(v1)、ε_(v2)關系28-31
• 3.2.3 流量Q與ε_(v1)、ε_(v2)的關系31-32
• 3.2.4 水深H與ε_(v1)、ε_(v2)的關系32-33
• 3.2.5 綜合分析及公式推導33-34
• 3.3 水下平臺對流速緩流區(qū)范圍影響34-36
• 3.4 水下平臺對底部流速的影響36-40
• 3.4.1 底部平均流速的測量36-37
• 3.4.2 底部平均流速的校核37
• 3.4.3 工程前垂線流速分布計算37-39
• 3.4.4 工程前后底部平均流速比較39-40
• 3.5 平臺進口比降分析40-43
• 3.5.1 當前壅高計算公式40-42
• 3.5.2 平臺進口比降分析42-43
• 3.6 本章小結43-44
• 第四章 水下平臺優(yōu)化設計44-50
• 4.1 優(yōu)化設計初步思路44
• 4.2 思路Ⅰ方案設計44-46
• 4.2.1 方案1及效果分析45
• 4.2.2 方案2及效果分析45-46
• 4.3 思路Ⅱ方案設計46-49
• 4.3.1 圓柱繞流機理46-48
• 4.3.2 方案3及效果分析48-49
• 4.4 本章小結49-50
• 第五章 水下平臺整治庫區(qū)急灘應用研究50-68
• 5.1 二維水流數學模型的建立50-53
• 5.1.1 控制方程50
• 5.1.2 邊界條件50-51
• 5.1.3 基本方程數值離散和求解51-52
• 5.1.4 總體有限元方程的求解52-53
• 5.2 模型基本資料53-55
• 5.3 模型的驗證55
• 5.4 綜合上灘指標55-59
• 5.4.1 代表船舶基本參數55
• 5.4.2 船舶推力計算方法55-56
• 5.4.3 船舶航行阻力計算方法56-58
• 5.4.4 綜合上灘指標的計算58-59
• 5.5 工程前喜灘段水流特性59-61
• 5.5.1 工程前水面線59
• 5.5.2 工程前上行流速59-60
• 5.5.3 工程前消灘判數60
• 5.5.4 基本工況確定60-61
• 5.6 工程方案布置61-62
• 5.6.1 整治目標61
• 5.6.2 參數確定61-62
• 5.7 整治效果分析62-64
• 5.8 工程方案可行性思考64-67
• 5.8.1 架空式65-66
• 5.8.2 懸浮式66-67
• 5.9 本章小結67-68
• 第六章 結論與展望68-70
• 6.1 研究結論68-69
• 6.2 研究展望69-70
• 參考文獻70-73
• 致謝73-74
• 在校期間發(fā)表的論著與參與的科研項目74
• 一、在校期間發(fā)表的論文74
• 二、在校期間參與的科研項目74

【參考文獻】

中國期刊全文數據庫 前7條

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5 王士毅,甘鑒登,周冠倫,吳炳海,劉建民,鄧伯強;長江上游航道的整治[J];水利學報;1980年04期

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  本文關鍵詞：庫區(qū)急灘整治措施—架空水下平臺水流特性研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

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本文編號：473939