【摘要】：長(zhǎng)江上游河段為典型的山區(qū)河流,其特性是邊界條件復(fù)雜、彎曲河段眾多、彎道水流條件差。船舶在彎曲河段內(nèi)航行時(shí),受諸多因素作用做不規(guī)則的曲線運(yùn)動(dòng)。在彎曲航道中航行的船舶,受彎道環(huán)流的影響和平面形態(tài)的制約,較順直航道中安全航行更加困難。本文通過對(duì)長(zhǎng)江上游典型彎曲河段的實(shí)測(cè)航跡線資料進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析,運(yùn)用三維水流船舶耦合運(yùn)動(dòng)模型,分析了彎曲河段水力特性及其對(duì)船舶受力和運(yùn)動(dòng)的影響,得到了山區(qū)彎曲河道形態(tài)特征和水流條件對(duì)彎道有效航寬的影響方式。本文取得的主要成果如下:(1)統(tǒng)計(jì)了長(zhǎng)江上游典型彎曲河段形態(tài)特征和船舶不同時(shí)間點(diǎn)測(cè)得的航跡線特征,得出長(zhǎng)江上游典型彎曲河段形態(tài)特征,彎曲半徑在560m~1470m之間,彎曲角范圍在55°~145°之間,為概化模型水槽的建立提供依據(jù)。(2)通過三維水流數(shù)值模擬,研究了彎曲河段水流結(jié)構(gòu)特性,分析了不同形態(tài)彎曲河段內(nèi)不同流速、水深等參數(shù)對(duì)其水面超高和表面流場(chǎng)的影響。彎曲河道內(nèi)水流結(jié)構(gòu)的變化為船舶受力分析提供了依據(jù)。(3)通過水流船舶耦合運(yùn)動(dòng)數(shù)學(xué)模型,研究了彎曲河道彎曲半徑、水流流速、水深等參數(shù)變化對(duì)船舶受力特征的影響,分析了不同條件下船舶在彎道內(nèi)所受橫向力和偏航矩等船舶航行參數(shù)的變化特征。(4)通過對(duì)不同條件下船舶航行狀態(tài)參數(shù)分析,討論了彎道彎曲半徑、水深和流速條件的變化對(duì)船舶上行最大漂角和漂距的影響,進(jìn)而建立彎道有效航寬與彎道形態(tài)特征參數(shù)的關(guān)系。
【圖文】：

三峽變動(dòng)回水區(qū)江津至長(zhǎng)壽河段，每年消落期在庫(kù)水位影響末端區(qū)域，由天然航道與庫(kù)區(qū)航道銜接段的水流條件出現(xiàn)高流速、大比降、流態(tài)急變的特惡化了航道水流條件，影響船舶航行安全。目前變動(dòng)回水區(qū)最低維護(hù)尺度達(dá)到3.5×100×800m，航道水深和航寬均有了較大提高，但消落期大型船舶航行于動(dòng)回水區(qū)段仍感覺非常吃力，甚至出現(xiàn)礙航。因此，，本文通過對(duì)三峽變動(dòng)回水區(qū)涪陵至重慶河段內(nèi)的典型彎道礙航灘段究其水流條件和航道特性，得到彎曲河段內(nèi)的有效航寬的判定方法，并可應(yīng)用整個(gè)長(zhǎng)江上游河段。其研究區(qū)域及其礙航灘險(xiǎn)分布如圖 2.2 所示。圖 2.1 重慶至涪陵段區(qū)位示意圖

典型彎曲河段礙航灘段實(shí)測(cè)船舶航跡線圖(蜘蛛磧)
【學(xué)位授予單位】：重慶交通大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：U612

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2597644