自航船模与航道水力学试验研究中几个问题的认识与实践

本文以葛洲坝、三峡、万安和铜鼓滩等水利枢纽的船模试验为基础,分析了自航船模的尺度效应及其衡准参数,从航道水力学的观点,总结了船模试验技术和分析方法,其中一些认识已得到葛洲坝等工程通航实践的验证。     

小比尺船模在水工、河工模型中的应用

本文根据船模应用的实践,指出了遥控自航船模相似性中存在的问题,提出目前在研究小比尺船模操纵性相似的同时,也可结合数学模型来验证船模(即物理模型)试验的结果。对于没有条件组织实船试验的内地中、小河流,在研究通航条件时,建议采用“对比”船模试验,配合水流条件分析,以选择较为合理的航道整治及枢纽布置方案。     

三峡工程运行初期上游引航道通航水流条件研究

三峡工程运行初期,上游引航道通航水流条 件受水库调度等因素的影响变得更加复杂。针对隔流堤漫顶后上游引航道内通航水流条件的 变化,通过水工模型及自航船模对上游的航道通航水流条件进行了试验研究。试验成果表明 ：在通航条件下,在引航道内与口门区的水力学参数均能满足设计要求,船模船队航行上下 行均较顺畅。     

提高通航船模试验直航精度的措施研究

为确保通航船模的直航试验精度,以湘潭城际铁路特大桥桥区通航试验为背景,分析了船模直航精度对试验的影响,采用改进船模内部元件等方法提高了通航船模的直航精度,并用试验手段说明改进措施效果良好,能保证试验精度要求。     

船模试验技术及应用

主要介绍船模相似性理论和试验技术及其在三峡工程明渠通航研究中的应用。     

基于VDMS系统的通航船模操纵性率定研究

介绍了一种利用VDMS( Velocity Distribution Measuring System )系统配合自编程软件对通航船模进行船模操纵性率定的试验方法。探讨了利用VDMS系统如何有效降低操纵性率定试验的限制条件。通过实际案例验证,该方法可以对船模操纵性做出可靠的评价。     

三峡工程明渠导流通航及数值实验研究概述

通过三峡工程导流明渠导流通航研究及实践，在巨大导流流量和极高通航水流条件下，导流明渠满足了客货轮的通过能力，成功地解决了弯道上明渠导流及施工通航的关键技术问题。在对导流明渠的研究中，运用了小尺度自航船模试验、水流特性数值实验室模型等有关明渠导流及通航的创新技术，改进了明渠体形，解决了特殊情况下明渠通航条件问题。     

三峡工程泄洪对下游通航条件影响的研究

根据水工模型试验成果,分析了三峡工程泄洪时坝 下游引航道和两坝间河段(三峡至葛洲坝)的非恒定波流运动特性,结合遥控自航船模试验对 两坝间的通航水流条件进行了分析评价,并提出了提高通航流量标准、改善通航条件的相应 措施。     

三峡工程截流期明渠和二期围堰戗堤口门的通航条件

 介绍了三峡工程截流期导流明渠和戗堤口门的船模试验和水力学试验情况。采用船模试验和水力学试验相结合的方法， 以船闸设计规范和有关通航标准为依据， 对船模航行参数和水力学参数进行综合分析比较来判别船队通航条件的好坏。     

三峡工程通航船队船模操纵性率定试验研究

 介绍了三峡工程通航船队λL=100船模操纵性率定试验方法及研究成果, 并对船模尺度效应影响原因作了分析。结果表明经尺度效应修正后的各种船队船模操纵性指标符合船模试验要求。     

通航河流上桥渡工程船模航行试验

介绍了小比尺船模和正态河工模型相结合研究通航河流上的桥梁对船舶航行的影响。以京泸高速铁路跨越长江建桥方案的通航试验为例，讨论了代表性船队的选择，进行了河工模型的验证和船模率定，获得了船舶的航行参数。     

桥区河段横流对船舶航行的影响

以某桥梁通航论证水工模型试验研究为基础,进行了遥控自航船模试验,对船模沿桥区不同航线航行情况下受到的水流影响进行了分析,重点分析了横流作用下的船舶受力以及桥区河段横向水流对船模航行的影响.分析结果表明,航线选择不同,船舶受水流的影响也不同;船舶受横流的影响程度与船型和静水航速等因素有关,船舶尺寸越大,受横流的影响越大;船舶静水航速越大,受横流的影响越小.横流作用下船舶的受力复杂,桥区河段应该合理规划航线以减小横流对船舶航行的影响,保证桥区通航安全.     

三峡工程截流期明渠和二期和围堰戗堤口门的通航条件

介绍了三峡工程截流期导流明渠和戗堤口门的船模试验和水力学试验情况。采用船模拟试验和水力学试验相结合的方法，以船闸设计规范和有关通航标准为依据，对船模航行参数和水力学参数进行综合分析比较来判别船队通航条件的好坏。     

大藤峡水利枢纽船闸上游口门区布置优化研究

针对大藤峡水利枢纽船闸上游口门区通航水流条件复杂的问题,通过水工整体物理模型试验,提出了口门区外移、局部河床回填、滩地开挖以及导流桩柱分流等优化措施,优化方案口门区内流速小、桩柱分流均匀,通过自航船模试验验证,船闸上游口门区及连接段的水流条件满足通航要求。     

五强溪枢纽通航水流试验与实船通航调研

 根据通航水流和船模试验与实船航行资料比较结果表明：船闸下游引航道口门的通航水流条件与水力学模型试验结论基本一致，能满足现行船舶的通航要求。文中分析了目前在设计最高通航流量下船舶还不能航行的原因，并提出了改进建议。     

嘉陵江草街航电工程通航船模试验

根据船模试验最高安全限值的要求，分析船队在各试验航段的航行要素和操纵要素过程，研究草街航电工程上下游引航道及连接段的通航条件，论证工程布置的合理性和可行性，给出最佳航线和驾驭方式，并指出航行难点。通过船模试验提出了将上下游引航道由对称布置调整为非对称布置、口门区岸线内扩以及通航船队由一字形顶推方式优化为梭形顶推方式等措施，大大改善了枢纽通航条件，保证了船舶航行安全。     

银盘水电站引航道水力学设计与试验研究

银盘水电站坝址地形条件十分复杂,通过比较不同的隔流堤长度、枢纽调度方式下的引航道口门区通航水流条件以及船模试验验证,分析探讨了不同泄洪方式及隔流堤长短对下游引航道口门区通航水流的影响.提出了合适的隔流堤长度及枢纽运行方式.模型试验成果表明:在最大通航流量下,短堤方案口门区通航水流条件要好于长堤方案,船模试验也证明,船舶上、下航行指标能满足船队进出口门航行条件的要求.     

“三峡工程坝区通航研究与运用”项目成果通过专家鉴定

3月20日，由湖北省科技厅主持的“三峡工程坝区通航研究与运用”项目成果鉴定会在汉召开。参加会议的有梁应辰院士(鉴定委员会主任)、陶建生教高(鉴定委员会副主任)、文伏波院士等专家及代表共55人。鉴定委员会听取了长江科学院副院长徐勤勤的项目研究成果汇报，审查了有关资料和文件，并进行了质疑，经过认真讨论认为：“该项目总体上达到国际先进水平，其中高水头、大流量船闸输水系统和利用小比尺自航船模研究通航水流条件等方面的研究成果达到国际领先水平。”     

分汊河段船闸引航道整治试验研究

大洑潭枢纽位于沅水上游,处在山区限制性河道,其通航水流条件十分复杂,不利于通航。针对上、下游引航道口门区和连接段水流条件差、横流较大、洲尾通航困难及小流量下通航水深不足等问题,设计和修建大洑潭枢纽船闸整体物理模型,并结合船模航行试验,对船闸引航道口门区、连接段及洲尾处通航水流条件进行系统的试验研究。模型试验结果表明,船闸枢纽平面布置存在缺陷,上游船闸引航道口门区及连接段水流条件易受江心洲分汊口斜流影响,尤其左右两汊同时泄流下,船舶航行难度较大。整治方案采取加长导航墙和修建丁坝、顺坝及开挖航槽等措施进行试验研究,发现优化方案④下的通航、船模水流条件得到明显改善,确定了在该条件下的最大通航流量,并论证了在此方案下通航的安全性和工程可行性。     

三峡工程明渠导流及其通航研究与运行效果

为解决三峡工程二期施工的导流与通航问题，在枢纽的右侧修建一明渠，采用多个不同比尺水工模型和自航船模试验等技术，经多年研究，得到一个能解决导流与通航两大任务的明渠体型，简述了研究的主要成果，通过近5年的运行，明渠承受了1998年大洪水的考验，汛后渠底冲刷甚小（小于0．5m)，在多种设计通航流量条件下，船队（只）无能顺畅通过明渠，且实际通航流量大于设计通航流量，说明对明渠的研究是成功的，由于模型缩尺影响，弯道环流的水力特征在原型表现更为明显。