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长江干线涪陵至丰都段航道整治方案数值模拟研究——老虎梁滩段
| 论文题名： | 长江干线涪陵至丰都段航道整治方案数值模拟研究——老虎梁滩段 |
| 关键词： | 内河航线;长江流域;礁石险滩;航道整治 |
| 摘要： | 由于长江干线涪陵至丰都河段处于三峡库区常年回水区，该河段内的佛面滩、头外梁、老虎梁等碍航礁石的碍航特性、碍航机理随水位期的变化而发生改变，尤其是老虎梁滩段，其边界条件包括微弯、分汊等多种形态，滩险成因复杂，滑梁水、泡漩水较为突出，因此，对老虎梁滩险成因及其整治措施的研究是十分重要的。本文对山区河流滩险的研究现状及数值模拟的概况进行了总结，并在此基础上根据涪陵至丰都河段的实测地形水文资料，建立了平面二维水流数学模型，并进行了水位、流向及流速验证，分析了老虎梁滩段的碍航特性及成因，以此提出了整治思路、整治参数及整治方案，对比分析了老虎梁滩段在各整治方案下水流条件的变化情况，并确定了最优整治方案。 本研究主要内容包括：⑴依据研究河段实测地形水文资料，采用平均水深控制体积法建立平面二维水流数学模型，并利用河段实测水位、流速分布和浮标流向资料对模型进行了验证，结果表明模型的建立及数值计算方法的选取是合理的。⑵综合考虑反映水流情况和船舶操纵难度参数，从中选取了流速、横向流速、流速横纵比、航行阻力及船舶推阻比等5个指标来全面准确地对炸礁方案优劣进行评价，并采用单位炸深边际效比指标分析不同炸深的边际效应。⑶合考虑老虎梁滩段最低设计水位、淹没水位、最差流态水位等情况，从中选取8组具有代表性的水位和流量组合，开展密集工况的滩段水流特性模拟，并进行最汹流量分析，确定以流量Q=24500m3/s作为最汹流量来分析老虎梁炸礁方案。⑷依据实测地形水文等资料，结合数学模型的详细研究，系统分析、研究老虎梁滩险成因及其不同水位期的碍航特性、碍航机理，分析认为老虎梁滩段碍航原因是礁石伸入江心束窄航道形成挑流，汛期涨水漫盘时流态极为紊乱，滑梁水尤其强大，当流量大于24500m3/s时，船舶推阻比小于1，船舶航行操作难度较大。⑸结合老虎梁滩段的碍航特性、成因及整治原则，确定了炸礁水深、炸礁基线及炸礁平台的整治参数，并系统研究对比了多种炸深、两种炸礁基线及多种炸礁平台组合方案的整治效果，最终确定距基线60m两级平台，平台一炸深8m，平台二炸深6m方案做为老虎梁滩段最优整治方案。 |
| 作者： | 韩文龙 |
| 专业： | 水利工程 |
| 导师： | 杨忠超 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 重庆交通大学 |
| 学位年度： | 2017 |
| 正文语种： | 中文 |
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