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白石窑双线船闸输水系统及引航道非恒定流数值模拟研究
| 论文题名： | 白石窑双线船闸输水系统及引航道非恒定流数值模拟研究 |
| 关键词： | 双线船闸;共用引航道;输水系统;水力学试验;引航道;数值模拟 |
| 摘要： | 白石窑枢纽是北江自上而下第三个梯级，改建的白石窑枢纽一线船闸和新建的白石窑枢纽二线船闸并列布置于左岸，一二线船闸共用上、下游引航道，且两线船闸不等长，船闸等级为Ⅲ级。设计要求的充泄水时间短、流量大、强度高，两线船闸均采用闸墙长廊道多支管输水系统，其布置虽较简单，但与要求较高的船闸充、泄水时间、船舶停泊条件、上下游引航道通航水力学条件相比，满足其水力学要求的难度较大。如何使新两线船闸高效、安全、平稳运行，解决其在运行过程中输水系统布置的一系列水力学问题是非常必要的。 本文通过建立两线船闸整体水力学物理模型，对两线船闸输水系统进行了研究，提出了相应优化措施;并通过建立引航道二维水流数学模型，深入分析了船闸灌泄水过程中，引航道内水流特点及其水力特性，为船闸运行调度及船闸设计提供科学依据。 试验研究表明:白石窑一二线船闸采用的闸墙长廊道多支管输水系统布置基本合理，水力特性指标满足规范要求;经对闸室消能工比选优化，两线船闸充水过程闸室停泊条件好，船舶系缆力较小;针对船闸泄水时下引航道内水流特点，通过调整船闸辅导墙工程措施，改善了二线船闸泄水过程中引航道内水流条件;对于二线船闸灌泄水时出现的超灌、超降现象，可在原型运行时，采取提前关闭阀门或平水开启人字门等措施，减小超灌、超降值。 二维非恒定流数模研究表明:船闸充水过程，三种运行工况下，上引航道停泊区最大水位变幅在0.15m～0.28m左右，上引航道内流速多在0.3m/s～0.5m/s之间，满足规范不大于0.8m/s的要求。船闸泄水过程中，在各种运行工况下，船闸下引航道停泊区最大水位变幅在0.25m～0.39m左右，二线船闸单独运行停泊区的流速在0.3m/s～0.7m/s，一、二线船闸同时泄水，下引航道流速大于规范要求1.0m/s要求，所以原型应避免两线船闸同时充、泄水。 |
| 作者： | 张晓明 |
| 专业： | 水利工程 |
| 导师： | 杨斌;缪吉伦 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 重庆交通大学 |
| 学位年度： | 2015 |
| 正文语种： | 中文 |
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