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弯曲河道航运枢纽水沙特性试验研究
| 论文题名： | 弯曲河道航运枢纽水沙特性试验研究 |
| 关键词： | 弯曲河道;航运枢纽;水沙特性;节制闸;调度方式;导流堤长度 |
| 摘要： | 自古以来，内河航运因载货量大、方便快捷的优势，一直在交通运输方面承担着无可替代的重要角色。随着经济社会的发展，现如今我国对内河航运的要求与日俱增，我国为开发内河航运潜力，提出《全国内河航道和港口布局规划（2006～2020年）》，对拥有航运潜力的的河流进行航运改造，以适应日益增涨的内河航运要求。为满足国家对航运的要求，大多河流需要进行升级改造，而我国内陆河流大多蜿蜒曲折，因此，对弯曲河道航运枢纽水沙特性的研究具有十分重要的意义。 本文以南阳唐河五级航运枢纽（郭滩段）为依托，针对航运枢纽位于弯曲河段时复杂的水沙特性，建立郭滩航运枢纽整体水工模型，通过模型试验的方法，研究节制闸不同调度方式、导流堤长度优化以及导流堤不同开孔方式对枢纽上游引航道及其口门区通航水流条件以及冲淤变化的影响，为实际工程运行提供参考建议。具体研究成果如下； （1）通过对节制闸不同调度方式分别进行清水、含沙浑水试验，得到了调度方式对枢纽通航水流条件的影响；当上游来流流量不超过2000m3/s，节制闸不需要全部开启对来流进行调控时，开启船闸远端节制闸的调度方式能有效减小枢纽上游引航道内的斜向流、横流以及口门区大范围、高强度的回流，对枢纽通航水流条件有极大的改善作用；同时，开启船闸远端闸门的调度方式能一定程度上减少枢纽上游口门区所产生的回流淤积，以及引航道内的异重流淤积。 （2）通过对导流堤长度的研究发现，对于弯曲河道航运枢纽，适当改变导流堤长度，调整堤头位置，使导流堤堤头与河流弯道顶冲角连线与河道主流流向一致或尽量减小其夹角，同时导流堤不影响河道主流时，枢纽上游引航道及其口门区回流等不良流态得到进一步的削弱，对改善枢纽通航水流条件及减少泥沙落淤均起到很好的作用。 （3）通过对导流堤堤身不同开孔方式分别进行清水、含沙浑水试验，试验表明；在导流堤堤身进行开孔后，小流量工况下枢纽上游口门区回流基本消失，当上游来流流量较大时，仍存在小范围、低强度的回流区域，经试验测量其强度对枢纽通航安全已无影响；同时，由于回流的减弱，口门区泥沙的回流淤积得到很大程度的减弱，试验表明，在导流堤堤身底部开孔的方式对改善枢纽水沙条件效果最优。 |
| 作者： | 杜庆君 |
| 专业： | 水利工程 |
| 导师： | 张羽 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 华北水利水电大学 |
| 学位年度： | 2021 |
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