太平口水道是長(zhǎng)江中游重點(diǎn)礙航水道。荊州長(zhǎng)江公路大橋橫跨其上,在靠近兩岸的南北兩汊均布設(shè)了通航橋孔,2000年左右原南汊航槽嚴(yán)重淤積,2012年后楊林磯邊灘下移擠壓北汊,這一自然變化過(guò)程與大橋通航孔設(shè)置的沖突十分明顯,隨著非設(shè)計(jì)通航橋孔防撞設(shè)施的修建,沖突有所緩解,但是未根本解決。本文開展了以下工作。第一,本文基于黎曼算子的有限體積法,應(yīng)用局部時(shí)間步長(zhǎng)技術(shù)和整體最大時(shí)間步長(zhǎng)技術(shù),建立了計(jì)算效率高的太平口水道水沙與河床耦合數(shù)學(xué)模型,經(jīng)過(guò)了理想算例、典型水槽實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和太平口水道實(shí)測(cè)流速、水位和汊道分流比的驗(yàn)證。第二,本文基于沙市站水沙通量長(zhǎng)時(shí)間系列數(shù)據(jù),分析了三峽蓄水后太平口水道的新水沙條件特征。第三,本文應(yīng)用數(shù)學(xué)模型和三峽蓄水后十余年實(shí)測(cè)數(shù)據(jù),完整分析并成功數(shù)值模擬了三峽蓄水后太平口水道的關(guān)鍵灘槽演變與航道條件轉(zhuǎn)換過(guò)程。第四,本文基于太平口水道最新的實(shí)測(cè)地形,考慮了六種可能的未來(lái)來(lái)水來(lái)沙條件組合,研究了未來(lái)水沙條件下的可能演變趨勢(shì),提出了整治建議。第五,本文開展了分汊河道穩(wěn)定性研究,模擬了竄溝的形成和發(fā)展過(guò)程。本文取得的主要結(jié)論如下。1)針對(duì)Sanders（2008）局部時(shí)間步長(zhǎng)技術(shù)潛在的... 

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【學(xué)位級(jí)別】：碩士

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圖１．１太平口水道地理位置及灘槽格局示意圖（Ｇｏｏｇｌｅ?Ｅａｒｔｈ）??

第１章緒論??到２００２年的建成通車，在靠近兩岸的北汊及南汊內(nèi)均布設(shè)了通航橋孔，中間為??非設(shè)計(jì)通航橋孔（如圖１．２）。期間沙市河段河勢(shì)發(fā)生了較大變化，原有三八灘沖??失，新三八灘形成后，原南汊航槽嚴(yán)重淤積，新南汊主槽位于非設(shè)計(jì)通航孔。隨??后新南汊逐漸北移展寬，分流比逐漸增大，而北汊進(jìn)口泥沙落淤形成楊林礬邊灘??則時(shí)常阻塞航槽。這一自然變化過(guò)程與荊州大橋通航孔設(shè)置的沖突十分明顯，隨??著非設(shè)計(jì)通航橋孔防撞設(shè)施的修建，沖突有所緩解，但是未根本解決。新三八灘??守護(hù)工程實(shí)施后，航道條件有所改善，枯水期有條件維護(hù)北汊設(shè)計(jì)主通航孔通航，??但是北汊進(jìn)口航槽窄，且不穩(wěn)定，楊林礬邊灘成為礙航淺灘，而且北汊中下段也??有形成交錯(cuò)淺灘的不利趨勢(shì)；南汊雖然寬，但是只能通航非設(shè)計(jì)通航橋孔，存在??安全隱患。??本文的研究目的在于三個(gè)方面：１）建立計(jì)算效率高的太平口水道水沙與河??床耦合數(shù)學(xué)模型

流量下心灘區(qū)域會(huì)沖刷出現(xiàn)竄溝，且竄溝的位置會(huì)發(fā)生擺動(dòng)，增加灘體活動(dòng)性。??然而對(duì)于三峽蓄水后順直分汊河段的心灘穩(wěn)定性研究，目前還略有不足。??竄溝的發(fā)生是天然分汊河道心灘沖淤過(guò)程的常見現(xiàn)象（見圖１．３）。竄溝通常??是指橫向切割心灘灘體的溝槽，在徑流的持續(xù)沖刷下發(fā)育，會(huì)對(duì)灘體的穩(wěn)定性產(chǎn)??生顯著影響，進(jìn)而影響到周邊河勢(shì)的穩(wěn)定和整治工程的實(shí)施。目前關(guān)于竄溝的研??究成果較少，竄溝的存在常常以特征等深線的中斷為標(biāo)志，如徐華等（２０１５）研??究長(zhǎng)江澄通河段通州沙灘面竄溝時(shí)采�。�?ｍ等深線中斷作為竄溝的存在標(biāo)志。??竄溝的存在也有根據(jù)特征等深線的形態(tài)來(lái)判定的，如李旺生和朱玉德（２００６）研??究太平口心灘竄溝時(shí)將０?ｍ等深線的形態(tài)（如存在斜向的缺口）作為判斷竄溝??存在的依據(jù)。關(guān)于竄溝形成的可能原因以定性描述為主，已有的關(guān)于分汊河道竄??溝成因研究指出，竄溝形成可能是因?yàn)橹髁鲾[動(dòng)（徐華等２０１５；李旺生和朱玉??德２００６），也有觀點(diǎn)認(rèn)為竄溝發(fā)展是與特征流量持續(xù)時(shí)間相關(guān)（劉亞等２０１４；汪??飛等２０１５）。??圖１．３天然竄溝照片（

【參考文獻(xiàn)】：
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碩士論文
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