柳城水电站工程枢纽优化布置试验研究

柳城水电站工程原枢纽布置的水工模型试验结果表明,受上、下游河床高程及侧收缩的影响,水闸的泄流能力不足,同时,电站进口的流态较差,尾水出流直冲船闸下游引航道口门区,严重影响通航安全;试验中通过对枢纽附近河床的开挖、在船闸上游引航道左侧滩地修筑导流堤以及将电站与水闸之间的导流墙由实体墙改为空心透水墙.提高了泄流能力,改善了电站进口水流流态及船闸下游引航道的通航条件.     

施工围堰缩窄引航道对坝区通航水流的影响

船闸扩能改造期施工围堰缩窄了引航道的局部水域宽度,改变了引航道的通航水流条件,对坝区过往船舶的安全航行存在影响。以葛洲坝水利枢纽为例,针对船闸扩能改造期施工围堰缩窄引航道局部水域引起的通航水力学问题,建立水动力数学模型,研究了船闸不同运行水位条件下施工围堰对船闸上游引航道和口门区通航水流条件的影响。根据模拟结果,提出了合理的船闸优化运行方式,降低了引航道最大流速、最大波高、水面线坡降等各项水力指标。研究成果对船闸扩能改造期船舶安全快速过闸具有重要参考意义。     

基于航线船闸口门区水力优化数值模拟研究

奔牛水利枢纽工程船闸引航道口门区水流交汇区域流动复杂,水流紊乱。通过原初步设计方案的水力分析以及3个方案的水力优化,最不利引航线表流纵向流速分布范围均满足规范要求,表流横向流速在引航线周围超过0. 25 m/s分布范围在不断的缩小直至满足规范要求。计算成果对类似工程设计可提供借鉴与参考。     

高砂水电站通航船闸设计

高砂水电站运过坎采用船闸方案。船闸由上、下游引航道，上、下闸首及闸室墙组成。输水系统采用集中输水方式－－短廊道环形廓道，格栅式消能室结构，缩短了闸室镇静段长度，有效地解决了高速水流的流速液态分布。闸室墙采用分离式结构，岸侧钢筋混凝土扶壁式结构，河床侧为直立式空框格墙结构，这种型式利用了不同的基岩高程，受力条件清晰明确。     

弧形短导航墙对船闸下游引航道内水流结构的影响

通过物理模型试验,结合理论分析,研究了在不同下游水深条件下,直导航墙长度L变化对船闸下游引航道保护长度的影响,并在此基础上研究了增设弧形短导航墙对水流结构的调整与影响。物理模型试验研究表明:直导航墙长度的增加有利于改善船闸引航道口门区的通航条件,但在达到一定长度之后,再增加直导航墙长度对引航道口门区水流结构的改善效果减弱;弧形短导航墙对改善下游引航道保护区域内水流结构有很好的效果,选用较小纵向参数a和较大横向参数b效果更好,但张角不宜过大。     

弧形短导墙对船闸引航道水流结构影响的研究

船闸常与其它过流建筑物结合布置,过流建筑物运行时常对船舶安全通航造成影响。船闸引航道表层横向流速是判断船闸引航道通航条件的重要指标之一,其它过流建筑物下泄流量的大小与枢纽布置直接影响表层横向流速的变化。该文通过数值模拟计算的方法,研究了七浦塘江边枢纽工程在原导墙形式下各种工况下水流流场结构,比较了增加直长导墙和弧形短导墙两种不同的优化方式对表层横向流速的影响。研究结果表明:在泄流区和引航道之间增加导墙长度有利于减小表层最大流速;弧形短导墙方案在满足同样横向流速限值情况下,可显著减少导墙长度,节约投资。     

奔牛水利枢纽导流河弯道水流特性分析

奔牛水利枢纽导流河弯道对水流流动影响复杂,须从水流流态、流速分布、冲淤计算分析弯道对水流流动影响。京杭运河与新孟河流量分配不同分流比工况下,导流河流态较为平顺,局部出现较大回流区但不影响整体通航条件;导流河纵向流速分布规律较为符合休克莱弯道水槽实验成果,表明该计算方法、边界条件设置合理,计算成果较为符合实际状况;导流河转弯半径设置合理,内侧最大流速分布范围小且小于下游河床不冲流速,抗冲满足规范要求。     

贵港二线船闸下引航道物理模型试验研究

引航道及口门区通航水流条件一直是多线船闸并列布置中十分重视的问题,如布置和运行控制不当,容易导致相关安全问题。建立了1:100的贵港枢纽下游及船闸引航道物理模型,研究贵港二线船闸的布置方案及其对引航道和口门区水流条件的影响。结合贵港枢纽的特点,分析枢纽不同泄流条件下,二线船闸原布置方案中引航道、一线船闸停泊段及口门区的流速大小,得到影响船闸引航道水流条件的控制工况;在此基础上,提出了优化布置方案,对不同布置长度及透空方式下引航道的水流条件进行了对比分析。根据研究成果,推荐二线船闸下引航道内采用隔流墙,布置长度为135 m,底部不透空或透空高度小于0.50 m的方案。研究成果为贵港二线船闸的优化设计提供了参考。     

瓜洲泵站交汇区域水流特性分析

瓜洲泵站下游引河与古运河交汇区域水流流动较为紊乱,对船舶航行安全存在一定影响。通过CFD数值模拟可知,交汇区域以弯道水流进入下游引河,主流流速低于下游引河平均流速;靠近瓜洲闸枢纽侧出现大尺度回旋,回流区水流平均流速在0. 2 m/s以内,最大回流流速不超过0. 35 m/s,且最大回流流速分布靠近翼墙圆弧段;船舶航行靠岸侧区域的横向流速小于0. 15 m/s,纵向流速在0. 5 m/s以内;随着水深的增加纵横向水流流速有所下降;交汇区域主流最大流速小于下游河床不冲流速,抗冲满足规范要求。分析成果对类似工程设计具有一定的参考价值。     

三峡船闸下游引航道通航条件研究

三峡船闸末级闸室泄水和大坝泄洪引起下游引航道水位波动,水流往复运移。这种非恒定流影响船舶在引航道安全航行和停泊。通过物理模型试验介绍了船闸下游引航道非恒定水流特性和通航水流条件,并提出了改善通航水流条件的有效措施。     

龙船厂航电枢纽船闸布置优化研究

龙船厂航电枢纽工程坝址区域河道狭窄、弯曲,设计初拟方案的船闸下游引航道导航墙布置占据了河道部分过水断面,严重影响泄洪闸的泄流能力,且其下游引航道口门区流态和流速无法满足通航的要求。通过水力模型试验,优化了船闸上、下游引航道导航墙的布置和长度,明显增大了泄洪闸的泄流能力,改善了船闸上、下游引航道口门区的运行流态,满足了船闸通航的要求。     

那吉船闸下游引航道通航水流条件的试验研究

那吉水利枢纽原设计方案的船闸下游引航道口门区存在较大的横向流速等不良通航水流条件，通过多种改善措施的比较试验，提出下游引航道口门以下航道左岸边修改顺直，并采用丁坝和导流墩削弱回流强度的改善措施，使船闸下游引航道口门区的水流条件能满足通航的要求。     

峡江水利枢纽引航道通航水流条件改善措施试验研究

峡江水利枢纽位于"S"形弯道内,引航道上、下游口门区通航水流条件非常复杂。通过物理模型试验研究了引航道口门区通航水流条件,并给出了优化布置方案。结果表明:通过调整引航道中心线位置、缩小引航道中心线与河道主流流向交角,并适当开挖局部高地,有效地改善了上游引航道通航水流条件;下游引航道通航水流条件则主要以外扩式底部透空导流墙整流措施来改善。     

昭化电航枢纽引航道数值计算

采用数值模拟手段,研究了不同流量下昭化电航枢纽下引航道及其临近区域的流速分布,计算结果表明:枢纽采用电站尾水渠一下引航道"两渠合一"的布置形式,电站尾水对下引航道的流速影响较小,基本不影响船舶进闸;下引航道出口受下游主河道水流的顶托作用,横向流速超过规范要求,在不改变引航道整体布置的情况下,最大通航流量宜减小为2 400m3/s;若要提高通航流量,可适当减小下引航道与下游主河道的夹角.     

闸站合建枢纽导流墙体型及适宜长度

基于平面对称的闸站合建枢纽水力学模型试验,对导流墙附近水流流态、流速分布、特征断面流速不均匀系数、导流墙两侧水位差以及护坦压强脉动等水力参数的观察,对闸站结合部导流墙的体型及适宜长度进行了深入的探讨,认为导流墙墙顶应高出水面,并提出了导流墙合适长度的范围。     

杭州某船闸引航道优化布置浅析

船闸引航道作为连接通航建筑物和河道主航道的纽带区域,在船舶安全行驶中起着重要作用。以杭州某旅游性客船船闸的外江侧引航道为例,分析垂直于钱塘江堤线的船闸引航道及其口门区的通航水流条件,探讨非常规船闸布置方式的可行性。     

泄水闸开启方式对通航水流条件的影响

为研究闸门开启方式对枢纽下游引航道口门区水流特征及通航水流条件的影响,以北江白石窑枢纽泄水闸为例,针对不同闸门开启方式对下游引航道口门区通航水流条件的影响开展三维数值模拟研究。结果表明:在较小流量情况下,闸门开启方式对下游引航道口门区通航水流条件影响较小;当流量较大时,闸门开启方式对下游引航道口门区通航水流条件影响较大。对于白石窑枢纽泄水闸,单开左岸泄水闸,或集中开启左岸泄水闸并间隔开启右岸泄水闸,下游引航道口门一线船闸航道右侧将不能满足通航水流条件要求。为保证船舶航行安全,建议该工程在下泄洪水时尽可能开启右岸泄水闸,或均匀开启全部泄水闸。     

贵港航运枢纽二线船闸输水系统及引航道布置特点

结合贵港航运枢纽二线船闸工程和征地拆迁困难的特点,通过物理模型试验,提出了山区复杂河段贵港二线船闸总体布置的创新型式、新型闸墙廊道侧支孔输水系统加双明沟消能和适合山区河流特点的引航道布置型式及通航水流条件保障技术等,这些创新技术和成果适合山区河流特点,既能提高该梯级的通过能力,确保船舶安全过闸,又能降低工程造价,具有较好的经济效益和社会效益.     

五里亭船闸下游引航道综合整治

以五里亭船闸下游引航道整治措施为例,建立了二维水流数学模型,对岸嘴开挖、隔流墙设置、疏浚、航线调整等措施进行研究,详细阐述了典型引航道水流条件的逐步优选过程,提出了五里亭船闸下游引航道推荐整治方案。通过对方案的逐步优选,得出:① 引航道整治措施优选是多约束条件下的渐进过程,除论证通航可行性外应兼顾发电、行洪可行性,孤立分析通航整治措施可能给出极不合理的工程建议,而这在许多通航论证中常被忽视;② 对于具体工程,引航道隔流墙的长度理论上存在最优值;③ 淹没式长隔流导航墙可满足掩护引航道水流条件的要求,同时也不妨碍电站出力和河道泄洪,是通航水流条件较差船闸引航道整治的有效措施。     

大源渡航电枢纽二线船闸下游通航条件优化试验研究

为改善大源渡航电枢纽二线船闸下游通航水流条件,采用整体物理模型试验,研究了在有支流入汇的弯曲河段拟建二线船闸下游引航道口门区的通航水流条件及影响因素。基于设计方案的多次优化比选试验,提出一种在下游口门区外侧布置隔水墙的隔挡方案,该布置方案满足下游口门区船舶(队)安全航行及河段行洪能力的要求,较好地解决了该枢纽二线船闸下游通航问题,为类似工程提供科学依据和借鉴。