【摘要】：引航道分隔于樞紐的上下游,是船舶(隊(duì))通過(guò)樞紐過(guò)程中供其調(diào)整、停泊等待、安全通航的綜合性過(guò)渡航道段。通常,上游引航道位于庫(kù)區(qū),除大壩泄洪外水庫(kù)調(diào)度運(yùn)行時(shí),引航道口門(mén)區(qū)流速不大,水流條件較好;而下游引航道受水庫(kù)調(diào)度及電站尾水下泄的非恒定流影響,口門(mén)區(qū)附近容易形成斜流和大范圍回流區(qū),給船舶進(jìn)出引航道航行帶來(lái)困難。同時(shí)航道的內(nèi)外動(dòng)靜水體交換,引起停泊段水面產(chǎn)生較大波動(dòng),不利于船舶安全停泊。因此,探究引航道通航水流特性對(duì)保障船舶(隊(duì))航行安全和提高通航效率具有重要意義。本文結(jié)合西江黃金水道升級(jí)建設(shè)項(xiàng)目“融江麻石船閘改擴(kuò)建工程樞紐整體通航水流條件數(shù)值模擬研究”,對(duì)麻石樞紐新船閘的總體布置,上下游引航道口門(mén)區(qū)、停泊段等采用二維水流數(shù)學(xué)模型,采用密排三角形網(wǎng)格模擬方法,對(duì)通航水流條件進(jìn)行模擬研究。筆者主要通過(guò)三部分編寫(xiě)論文:首先用建立的數(shù)學(xué)模型計(jì)算上下游選定斷面流速,通過(guò)斷面實(shí)測(cè)流速資料檢驗(yàn)該模型的正確性。結(jié)果顯示除極個(gè)別點(diǎn)有所偏差外,大部分測(cè)點(diǎn)流速吻合良好,均在誤差范圍內(nèi),證明所建模型能夠完成該項(xiàng)目計(jì)算;其次在原設(shè)計(jì)布置方案基礎(chǔ)上,計(jì)算、分析樞紐上下游引航道在各工況下的通航水流條件,計(jì)算結(jié)果顯示,高水位134m水位運(yùn)行時(shí),上游引航道停泊段最大縱向流速為0.76m/s,不滿(mǎn)足規(guī)范要求的0.5m/s指標(biāo);死水位130m運(yùn)行時(shí)停泊段最大縱向流速為0.99 m/s,不滿(mǎn)足通航安全要求,橫向流速最大值為0.17m/s,略超0.15 m/s通航要求。下游下泄僅為發(fā)電機(jī)組引用流量時(shí),停泊段最大縱向流速為0.74 m/s,略超過(guò)了 0.5 m/s的通航安全要求;下泄洪水流量Q≥11200m3/s時(shí),口門(mén)區(qū)最大橫縱流速均不滿(mǎn)足要求。最后針對(duì)原設(shè)計(jì)方案存在的問(wèn)題,提出的優(yōu)化方案將上游引航道寬度由50m增大到55m,地板高程降低至123.7m并設(shè)置為復(fù)式斷面。計(jì)算表明除死水位130m運(yùn)行時(shí),停泊段縱向最大縱向流速為0.76m/s,大于0.5m/s通航安全指標(biāo),其他工況下均滿(mǎn)足通航安全要求,并建議采取延長(zhǎng)船閘閥門(mén)開(kāi)啟時(shí)間的方式加以解決。下游引航道同樣將寬度由50m增至55m,規(guī)劃航線(xiàn)向右岸側(cè)偏移,延長(zhǎng)隔流堤長(zhǎng)度、增加隔流墩和改變隔流墩軸向角等方法,使各項(xiàng)指標(biāo)均基本滿(mǎn)足通航要求。由于時(shí)間倉(cāng)促,本次研究沒(méi)有針對(duì)隔流墩長(zhǎng)度、角度等對(duì)口門(mén)區(qū)水流條件進(jìn)行細(xì)化的分析研究,建議在下階段進(jìn)行深入研究,以獲得最佳工程布置。
【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(lèi)號(hào)】：U641
【圖文】：

逡逑總體布置見(jiàn)圖２－１；圖２－１、２－２顯示了上、下游河段局部計(jì)算網(wǎng)格。逡逑y義賢跡玻比誚槭嗯Υ⒆芴宀賈緬義希保罰

本文編號(hào)：2804199