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顺河跨海桥工程对河道行洪影响的数值模拟研究
| 论文题名： | 顺河跨海桥工程对河道行洪影响的数值模拟研究 |
| 关键词： | 跨海大桥;斜交桥;数值模拟;水动力特性 |
| 摘要： | 在我国，传统的跨河、跨海桥梁工程均以正交为主。但部分地区受到地形、水文要素、市政规划等因素的制约，桥梁工程不能正交于河流走向，不得不设计成与河道斜交的形式。近年来，随着我国城市化进度的不断加快，交通压力以及城建密集程度加剧，斜交桥的角度越来越大，甚至出现了顺河建桥的现象。本文以秦皇岛汤河河口拟建的顺河通岛桥为背景，采用数值模拟的方法构建平面二维水动力数学模型，对汤河口的顺河大桥工程以及与其相关的河道清淤工程进行数值模拟分析，其主要研究成果如下：首先，本文基于二维浅水方程以大、小模型相嵌套的方式建立了跨海大桥所在工程区域的潮流数学模型，并在验证合理的基础上进一步建立了适用于海螺岛跨海大桥水动力特性研究的数学模型，为汤河行洪特性提供了技术依据；其次，本文对海螺岛顺河跨海大桥进行了雍水分析，结果表明顺河跨海桥会导致河道雍水，但水位雍高幅度不大，不会对河道行洪安全造成严重影响。但清淤工程对河道行洪安全至关重要，清淤工程的实施可以有效降低河道水位，以保证行洪安全；最后，本文对大、小汤河河道流态进行了数值模拟和分析，并进一步对河床冲刷和河道大漩涡成因进行了研究。研究表明，清淤工程对河道流态影响较小，而跨海大桥的建立是导致河道大涡旋的直接成因，除此之外海螺岛以及跨海桥自身的桥墩数量、桥墩布设情况和桥址位置等因素均会对其产生影响。而河道行洪所引起的河床冲刷，经计算，其最大冲刷深度满足特殊大桥基底埋深安全值，对桥梁本身安全不会构成大的威胁。 |
| 作者： | 盛天航 |
| 专业： | 水利工程 |
| 导师： | 孙冬梅 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 天津大学 |
| 学位年度： | 2015 |
| 正文语种： | 中文 |
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