详情

原文传递横向环流与福姜沙航道整治

论文题名：	横向环流与福姜沙航道整治
关键词：	航道整治;横向环流;滑移速度;湍流切应力;分沙机理
摘要：	福江沙分汉河段是长江南京至浏河口段12.5m深水航道中主要的碍航浅段之一。掌握各汉道内水流动力、泥沙输移和分流分沙情况，对于开发长江黄金水道具有重要意义。福江沙南汉为典型弯道，横向流速对横向输沙起着决定性作用。为此本文研究了横向环流及其输沙，并改进环流流速和汉道分沙公式，这对丰富河流动力学理论，更好地揭示福江沙汉道分流分沙机理，把握深水航道整治方略都具有重要的指导意义。　　针对Engelund弯道环流流速公式在边界条件处理中存在的问题，论文修正了底部横向滑移流速，改进了普朗特湍流横向切应力形式，并将修正后的滑移速度和湍流切应力应用于底部边界条件，改进了横向环流流速公式。用实测资料对改进的环流流速公式作了验证，并与Engelund公式及其他公式进行对比，分析各家公式计算值与实测值之间的偏离度。结果表明，本文改进公式优于其他公式，同时意味着新的湍流横向切应力形式是合理的。　　横向环流对汉道分沙比有明显影响，考虑环流输沙项导出新的汉道分沙比公式，提高了公式的计算精度。根据福姜沙河段已有资料，利用新公式计算了分汉河段的分流分沙比。并用实测资料对改进后的分沙比公式进行验证，与原公式相比，本文分沙比公式与实测数据更加吻合。　　利用改进后的环流流速公式，计算汉道内悬移质横向输沙，同时计算了汉道内推移质横向输沙。若福江沙南汉建设水深12.5m、宽度约200m的单向航道，则在凸岸边滩开挖区域内，平常水沙年的横向输沙量达296.2万m3。　　进一步分析了福北航道整治方案A、B。计算了方案A、B下汉道内水动力和分沙比，以此分析汉道内整治后的流速、流量以及含沙量的变化，通过上述计算和分析对整治方案进行比较选取，认为B方案较优。福南水道由于年横向输沙量较大，致使疏浚工程量较大，维护困难，因而不建议针对福南汉道进行整治，而是保持现在的深水港条件。
作者：	马国淇
专业：	港口、海岸及近海工程
导师：	孙志林;黄赛花
授予学位：	硕士
授予学位单位：	浙江大学
学位年度：	2016
正文语种：	中文