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两坝间喜滩长直窄深型急滩治理方法研究
| 论文题名： | 两坝间喜滩长直窄深型急滩治理方法研究 |
| 关键词： | 长江干线;长直窄深型急滩;分流治理;二维水流;数值模拟;潜顺坝法 |
| 摘要： | 进入新世纪以来，随着沿江经济的快速发展，长江沿线已发展成为我国重要的产业密集带，沿江大型企业生产所需80％的铁矿石、40％的原油、83％的电煤是依靠长江水运来保障的，航运效益十分显著。随着国民经济的快速发展，党中央、国务院以及地方政府已高度重视长江黄金水道的建设，2007年12月14日，温家宝总理还专门作出了“长江航道建设要加强”的重要批示。长江干线两坝间河段是长江上游中洪水期航行条件最困难的区段之一，该河段穿行于高山峡谷之中，蜿蜒曲折、谷壁陡峭、河槽窄深，其中喜滩为两坝间船舶航行最为困难的航段之一，是典型的长直窄深型急滩。因此，为了改善喜滩段的碍航特性，提高其通航能力，对喜滩碍航水流特性、成滩原因及航道治理方法的研究已显的至关重要。 本论文采用二维水流数值模拟的方法，对喜滩这一长直窄深型急滩的水流特性、成滩原因以及治理方法进行了初步研究，主要工作内容和研究成果如下: (1)建立了两坝间喜滩段的二维水流数学模型，应用喜滩段的实测水文资料对建立的二维水流数学模型进行了细致认真的模型验证，经反复计算率定出了能较好模拟该河段流场的糙率、网格密度等参数。 (2)运用建立的二维水流数学模型对喜滩段进行了8级流量的计算，详细分析了滩段的通航水流条件，指出滩性为以急流碍航为主的洪水急滩，而河谷狭窄、河宽沿程渐缩突扩、流量与过水面积增率极不适应等是其成滩碍航的主要原因。 (3)通过传统的扩大泄水断面法等多种开挖方案的研究表明，仅通过开挖来扩大泄水面积的方法对长直窄深型急滩的治理效果并不明显，要达到治理目标极其困难。 (4)基于水工隧洞及抽水分流的提示，提出了在喜滩上游进行分流的治理方式，即通过减少该河段过流量来降低航线流速，达到治理目的。研究结果表明，隧洞分流和抽水分流的方法可以解决喜滩的碍航特性，但是经过经济分析其造价巨大，且基本无施工条件，不具备工程实施的可行性。 (5)根据水深浅流速小的水力特性提出了一种创新性的治理方法—潜顺坝法，通过对坝宽、坝长和坝高等控制因素多种组合的调试计算表明，运用潜顺坝法可以大幅改善喜滩段的上滩水流条件，具有较好的治理效果，为长直窄深型急滩的治理提供了一个新的思路。 |
| 作者： | 王玮 |
| 专业： | 水利工程;水利水电工程 |
| 导师： | 许光祥 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 重庆交通大学 |
| 学位年度： | 2014 |
| 正文语种： | 中文 |
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