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白石窑下游复杂洲滩引航道口门区通航水流条件及改善措施研究
| 论文题名： | 白石窑下游复杂洲滩引航道口门区通航水流条件及改善措施研究 |
| 关键词： | 船闸改扩建工程;通航水流;泥沙冲淤稳定;复杂洲滩 |
| 摘要： | 随着山区河流航运需求量日益增加，对船闸的通过能力提出更高的要求，船闸改扩建工作相继展开。山区河流平面形态往往蜿蜒曲折，宽窄相间，呈藕节状，其河道展宽段往往是航运枢纽的理想坝址。然而展宽后水流流速缓慢，泥沙落淤，加之山区河流“河性喜曲”的特点，河势及岸线弯曲，易形成规模大、演变机理复杂的洲滩。对于船闸改扩建工程而言，其闸位布置受周围既有建筑物限制，往往只能在既有闸位上进行改扩建，加大了船闸布置难度。加之在复杂洲滩的挤压下，水流流向及流速发生改变，导致口门区通航水流条件变得复杂，给船闸布置进一步增加了难度。为此，需开展试验研究，优化船闸布置，协调船闸与复杂洲滩的位置关系，提出相应措施来改善口门区通航水流条件，保证船舶进出闸安全。 本文以典型的山区河流复杂洲滩河段白石窑一线船闸改扩建工程为依托，采用物理模型试验，对白石窑一线船闸改扩建后的下游口门区通航水流条件及改善措施进行研究，并提出了满足通航需求的下引航道布置及三板洲整治措施。本文主要研究成果如下： （1）通过收集白石窑下游河段历年地形、卫星图等资料，分析得出下游三板洲主要受枢纽运行方式、丰枯水期交替以及航道整治的影响，演变机理复杂，形成了现今形态完整的三板洲边滩，并遵循“枯冲洪淤”的演变规律。 （2）现状条件下，受三板洲挑流和束窄作用，主河槽主流斜向流入下引航道口门区，导致口门区右侧形成斜横流，通航水流条件差。因此，利用物理模型试验，探究了开挖疏浚和增设隔流堤两种改善措施下的多种方案对下引航道口门区通航水流条件的影响。研究结果表明，两种措施对下引航道口门区通航水流条件都有一定的改善作用，但随着流量增大，口门区通航水流条件逐渐变差。 （3）同时进行扩挖疏浚和延长隔流堤的多措施组合方案布置，能够进一步改善下引航道口门区通航水流条件。研究结果表明，该方案下，扩宽了航线转弯段的通航水域，并形成了180m制动段，有效改善了在下泄流量Q≤3860m3/s的下引航道口门区通航水流条件。 （4）采用动床物理模型试验，对多措施组合方案进行泥沙冲淤稳定性研究。研究结果表明，三板洲疏浚挖槽开挖边坡稳定，整体上形态完整，稳定性较好；下引航道口门区泥沙淤积幅度不大，对下引航道口门区通航水流条件影响较小。 |
| 作者： | 吴霜 |
| 专业： | 水利工程 |
| 导师： | 张绪进 |
| 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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