本文關鍵詞：綜合水利樞紐工程施工期通航水流數(shù)模分析

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【摘要】：通航河流上修建綜合性水利樞紐工程時,為了航運暢通,往往需采用分段圍堰、分期建筑的施工組織形式實施施工;在通航建筑物發(fā)揮作用前的整個施工過程中,通常利用縮窄河道泄流與通航,不僅如此,船舶航行線路也隨施工圍堰變化而變動。在施工期間受到圍堰等臨時工程建筑物的制約,繞流、漩渦和剪刀流等復雜水流現(xiàn)象頻發(fā),通航條件惡劣,船舶安全問題突出。為確保航運安全,有必要認真研究分析施工期水流運動規(guī)律與變化特點,優(yōu)化圍堰布置與河道整治,改善通航條件,提升滿足安船舶安全航運的最高通航流量。為此本文依托福建閩江水口水電站壩下水位治理工程,重點針對通航建筑物完工前的二期導流圍堰布置和臨時航道的治理,依據(jù)流體力學原理、水流運動變換特征以及施工河段的河勢走向與河床特點,提出了平整河底、降低床面高程、緩和平順聯(lián)接縱向河底以及縮短縱向圍堰上游端長度、弧線型聯(lián)接縱橫圍堰等一系列工程優(yōu)化措施,改善施工河段的通航水流條件,利用物理模型試驗和數(shù)值模擬計算方法,主要從河道水位、水面比降、最大流速等水流特征,對導流圍堰布置的優(yōu)化作用和臨時航道治理效果進行了試驗研究與計算分析。結果顯示,通過上述優(yōu)化與治理后的施工河段在施工導流二期的安全通航最高流量由優(yōu)化前的Q=1686m3/s提升到Q=3934m3/s,解決了工程壩上約9.0km的水口樞紐船閘下引航道口門區(qū)由于河道下切水位過低、電站下泄流量Q≥2344m3/s時的水位才能滿足船舶進出引航道安全過閘與施工河段的流量Q≤1686m3/s時的流速指標才能滿足通航的悖離現(xiàn)象,使得水口電站下泄流量2344m3/s≤Q≤3934m3/s時,即能滿足船閘引航道船舶最小安全吃水要求,又能保證船舶順利通過縮窄河段,實現(xiàn)了真正意義上的施工期通航。本文研究成果不僅適用于水口壩下水位治理工程施工期通航,而且對類似工程施工期通航均具有指導意義。
【關鍵詞】：水口壩下水位治理 通航水流條件 數(shù)學模型 施工期導流
【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】：TV135.4
【目錄】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-10
• 第一章 緒論10-19
• 1.1 研究意義及目的10-12
• 1.1.1 研究意義10-11
• 1.1.2 研究目的11-12
• 1.2 物理模型研究現(xiàn)狀12-13
• 1.3 數(shù)值模擬研究現(xiàn)狀13-17
• 1.3.1 數(shù)值模擬概況13-14
• 1.3.2 數(shù)值計算方法14-17
• 1.4 研究內容及方法17-19
• 1.4.1 研究內容17
• 1.4.2 研究方法17
• 1.4.3 實施方案17-19
• 第二章 物理模型的建立19-26
• 2.1 依托工程19-22
• 2.1.1 工程概況19-20
• 2.1.2 自然條件20-21
• 2.1.3 施工導流方案設計21-22
• 2.2 物理模型的建立22-26
• 2.2.1 模型設計22-23
• 2.2.2 模型水面線驗證23-24
• 2.2.3 試驗研究的基本條件24-26
• 第三章 二期施工導流物理模型試驗研究26-42
• 3.1 二期圍堰施工導流水流條件研究26-31
• 3.1.1 設計圍堰方案布置與結構構造26-27
• 3.1.2 沿程水位、水面比降及泄流能力試驗27-29
• 3.1.3 流速及流態(tài)29-31
• 3.2 二期圍堰施工期通航水流條件研究31-36
• 3.2.1 航深、水面比降31-33
• 3.2.2 流速分布及流態(tài)33-36
• 3.3 優(yōu)化方案一36-41
• 3.3.1 方案研究37
• 3.3.2 改善措施37-38
• 3.3.3 沿程水位、水面比降38-39
• 3.3.4 流速及流態(tài)39-40
• 3.3.5 優(yōu)化前后流速對比40-41
• 3.4 本章小結41-42
• 第四章 數(shù)學模型的建立與驗證42-54
• 4.1 數(shù)學模型的建立42-47
• 4.1.1 模型的概化和假定42-43
• 4.1.2 計算網(wǎng)格43
• 4.1.3 控制方程43-44
• 4.1.4 基本方程數(shù)值離散44-45
• 4.1.5 總體有限元方程的求解45-47
• 4.1.6 邊界條件47
• 4.2 數(shù)學模型的驗證47-53
• 4.2.1 驗證所采用的資料47-48
• 4.2.2 模型的建立48
• 4.2.3 模型驗證計算結果48-49
• 4.2.4 水位驗證49-51
• 4.2.5 流速驗證51-53
• 4.3 本章小結53-54
• 第五章 二期施工導流數(shù)學模型試驗研究54-79
• 5.1 優(yōu)化方案二54-63
• 5.1.1 方案研究54-55
• 5.1.2 改善措施55-56
• 5.1.3 計算結果與分析56-62
• 5.1.4 方案對比分析62-63
• 5.2 優(yōu)化方案三63-78
• 5.2.1 方案研究63-64
• 5.2.2 改善措施64-65
• 5.2.3 計算結果與分析65-72
• 5.2.4 方案對比分析72-75
• 5.2.5 優(yōu)化方案對通航條件的改善作用75-78
• 5.3 本章小結78-79
• 第六章 結論與展望79-81
• 6.1 結論79
• 6.2 展望79-81
• 致謝81-82
• 參考文獻82-85
• 在校期間發(fā)表的論著及取得的科研成果85

【參考文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前6條

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本文編號：620717