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朝天门至涪陵段枯水期航道特征及典型滩段通航条件研究
| 论文题名： | 朝天门至涪陵段枯水期航道特征及典型滩段通航条件研究 |
| 关键词： | 航道特征;典型滩段;通航条件;二维水流数学模型 |
| 摘要： | 长江航运日益发展，通航船舶数量逐年增加，航运船舶载重吨位上涨，需要长江航道拥有良好稳定的通航条件。朝天门至涪陵段航道在枯水期有部分碍航滩段，广阳坝、大箭滩、王家滩等滩段弯浅险急，船舶在航行过程中易出现搁浅和划舱等事故。开展长江航道枯水期流量变化、趋势发展和船舶通航流量研究，为长江航道流量预报提供参考性资料，提高流量预报的准确度，缓解航道通航条件不稳定的情况，助力船舶在枯水期安全航行。 本文主要开展历史资料调查，获得历史枯水水位信息，估算对应历史枯水流量。使用水文预测方法，对寸滩站1960年-2020年1月-4月日径流量序列资料展开分析，研究长江枯水期水文变化，推测趋势走向。建立平面二维水流数学模型，模拟长江朝涪段航道在历史枯水条件下的水流，选择典型滩段，分析航道要素变化。结合2010年-2016年寸滩枯水期1月至4月的水文流量实测资料，模拟该期间的航道水流，选择代表船型，研究分析船舶在各典型滩段自航上滩的能力。本文主要得到以下研究成果： （1）通过历史枯水资料调查，发现白鹤梁枯水题刻含有自唐代以来1200余年的枯水水位记录范围为137.41m-138.55m，估算出对应枯水流量区间为2217.91m3/s-2620m3/s。将历史估算枯水流量结合1960年-2020年1月-4月径流量序列，绘制皮尔逊Ⅲ型曲线，发现重现期为一千年的枯水流量为2200m3/s左右。使用水文分析方法对寸滩站1960年-2020年1月-4月日径流量时间序列进行趋势性和周期性变化分析，分析结果表明长江朝涪段航道1月-4月日径流量为上升的趋势，该序列的第一主周期为39a，第二主周期为20a。 （2）建立平面二维水流模型，选择重庆朝天门-涪陵段航道为计算区域，模拟此段航道在历史枯水条件下的的水位、水深、流速和比降变化情况。模拟水位验证的偏差不超过0.1m，流速偏差在10%范围内，说明该模型能较好模拟水流变化情况。根据数学模型的模拟结果，选择广阳坝、大箭滩、洛碛、王家滩和牛屎碛为典型滩段，进行历史枯水条件下的航道要素分析，得到航道要素变化范围。 （3）结合朝涪段2010年-2016年1月-4月水文实测流量资料，进行航道水流模拟。以模型模拟结果为计算来源，选择2000T、3000T和5000T货运船舶为代表船舶，分析代表船舶在1月-4月间各滩段自航上滩的能力，获取了自航上滩流量区间和上行不利流量区间。 |
| 作者： | 罗敬寒 |
| 专业： | 水利工程;水利水电工程 |
| 导师： | 杨胜发 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 重庆交通大学 |
| 学位年度： | 2022 |
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