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连续急弯下游船闸上引航道及口门区通航水流条件及改善措施研究
| 论文题名： | 连续急弯下游船闸上引航道及口门区通航水流条件及改善措施研究 |
| 关键词： | 弯曲河段;上引航道;通航水流条件;物理试验;数值模拟 |
| 摘要： | 融江属珠江流域西江水系，是西江一级支流柳江干流的中游段。融江通航历史悠久，对沿江两岸的物质运输和社会经济发展发挥了重要作用。近年随着区域经济合作的不断加强，要求充分发挥内河航运枢纽的纽带作用及水运优势，而柳江作为西南水运出海北线通道，该通道在推动柳州及广西跨越式发展的格局中具有重要作用。规划全面提高柳江航道等级和通过能力。其中，大埔枢纽扩建船闸改建工程也包含在这项规划之中。枢纽位于连续急弯河段下游，其船闸上游引航道位于弯曲河段的凸岸，并且上引航道口门区及连接段还受到一凸嘴的挑流作用的影响，通航水流条件非常复杂。本文依托大埔枢纽改扩建船闸工程，在物理模型试验的基础上，运用数学模型与物理模型相结合对比分析的方法，探究分析上游引航道口门区隔流墙的布置型式及局部岸坡开挖对口门区通航水流条件的影响，并得出有效的改善措施。主要研究内容有： （1）针对弯曲河段船闸引航道口门区通航水流条件差的问题，运用物理模型与数学模型结合的方法，找出影响通航安全的主要因素，总结得出相应的可实际实施的改善措施。 （2）通过大埔枢纽整体水工物理模型试验，发现设计方案上游引航道口门区的流态较差，影响船舶安全通航，因此，针对上游引航道存在隔流墙过长的问题，提出了缩短隔流墙长度的优化方案。通过两种方案的结果对比，得出优化方案有效的减小了口门区纵、横流速，能较好的满足船舶安全通航水流条件要求，并综合工程投入等方面考虑，认为优化方案是可行的。 （3）对上游弯曲河段进行二维数值模拟，从模型的建立与验证到、数值模拟结果分析、物模数模结果的相互验证这三方面进行研究。通过结果的比较分析发现，优化方案经过缩短引航道展宽段隔流墙的长度，使得引航道口门区的过流断面面积占河道过流断面的比例有所下降，减小了纵、横流的发生强度，有效地解决了设计方案口门区存在的纵、横流速过大的问题。 （4）针对上游弯曲河段左岸凸嘴存在的对引航道口门区通航水流条件的影响，采用控制变量法，结合数学模型模拟的流速结果，研究分析在切嘴前提下的隔流墙的最佳布置长度；又将切嘴方案与优化方案进行对比分析，发现由于凸嘴的切除，上游来流在经过弯曲河段处的挑流作用被削弱，导致流入位于左岸的引航道口门区的水流多为顺岸流，所以流态变得更加稳定且没有回流的产生。 |
| 作者： | 杨念硕 |
| 专业： | 土木水利 |
| 导师： | 王云莉 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 重庆交通大学 |
| 学位年度： | 2023 |
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