瓯江三溪口航电枢纽引航道布置优化试验研究

三溪口枢纽位于多湾河段连接处,引航道及口门区水流条件复杂,上游半开敞式引航道受枢纽泄流影响较大,下游引航道受下游45°弯道和小支流影响较大。通过枢纽整体水力学模型试验分析了引航道口门区的通航水流条件,并给出了优化布置方案。枢纽泄洪水库动水对上游引航道内水流干扰大,通过对比分析提出了保证通航安全的枢纽泄洪调度建议。通过合理疏浚河道凸岸滩地,并适当调整引航道布置长度和角度,有效地改善了下游引航道口门区的通航水流条件。     

大源渡枢纽上游引航道隔水墙布置形式研究

为满足航运和经济发展要求,大源渡枢纽拟在一线船闸的基础上扩建二线船闸,现有的一线船闸上游引航道口门区位于弯曲河段,水流条件比较复杂。为使扩建后的二线船闸上游引航道口门区水流条件能够满足规范要求,主要选取3种不同形式的隔水墙布置方案,在最大通航流量Q=17 500 m³/s(10 a一遇)下,研究不同的隔水墙布置方案时上游引航道口门区通航水流条件、枢纽河段行洪能力以及其改善措施。结果表明:隔水墙能够改善口门区水流条件;综合考虑通航和行洪的要求,上游引航道选取透空式隔水墙布置方案较为合适。其研究结果可为类似工程的设计研究提供参考。     

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。     

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。     

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。     

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。     

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。     

引航道通航水流条件数值模拟

采用数值模拟手段,计算了当引航道航道中心线与河流主流存在较大夹角时,船闸引航道口门区及其连接段区域不同流量下的水位、流速分布等水力特性.计算结果表明:各级流量下引航道口门区的斜流效应明显,影响口门区通航水流条件,分析各级流量下的通航水流条件后,确定其最高通航流量为4 000 m3/s,若要提高最高通航流量,应适当减小航道中心线与河道主流的夹角.通过对比分析数值模拟与物理模型试验的结果可知,该数学模型能较好地模拟引航道口门区水流条件.     

三峡临时船闸引航道外河段通航条件试验研究

对临时船闸引航道口门区及其以外河段按设计方案整治前后通航水流条件进行了对比试验研究，结果表明，采用炸礁、疏浚、建堤相结合的措施可以显著改善其通航条件，当长江流量为４５０００ｍ３／ｓ时，上游引航道口门区的最大横向流速与回流流速分别为０．３ｍ／ｓ和０．３８ｍ／ｓ，口门区以上河段航道中心线上的表面流只有２～３ｍ／ｓ；下游引航道口门区流速较小，口门区以下河段航道中心线上的表面流速大多在２ｍ／ｓ以内，经过整治后，水流条件满足通航要求     

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。     

青田水利枢纽通航水流条件试验研究

青田水利枢纽虽位于瓯江较为顺直的河段,但受支流、潮汐及下游河道收窄的影响,建成后枢纽通航水流条件较为复杂。基于水工整体物理模型试验,对青田水利枢纽建成后的通航水流条件进行了模拟研究。模型试验研究表明,枢纽及主要通航建筑物布置基本合理,但设计方案在运行中容易出现斜流问题,尤其是在中、小流量情况下,从而影响到船舶安全进出引航道,导致通航保证率得不到保障。试验采取调整导航墙及航线等措施,对原方案进行了优化,最终提出了航道及通航建筑物的推荐布置方案,以及最大通航流量。同时对支流入汇、潮汐影响等问题进行了研究,探讨论证了在推荐布置方案及控制流量下的通航安全性。     

基于鱼类集群及上溯通道分析的鱼道进口位置论证

为确保大渡河龚嘴水电站鱼道能够成功过鱼,基于龚嘴水电站坝下河段鱼类集群分布的水声学观测结果,结合研究河段水流条件,分析鱼类集群分布特征,并根据主要过鱼对象关于水力学因子的适宜性特征,提取坝下河段鱼类主要上溯通道,论证龚嘴水电站鱼道进口布置方案。结果表明:坝下河段鱼类垂向分布范围为1.15~11.62 m,主要分布在中下层水域;鱼群主要集中在河段中上游区域;鱼类上溯通道分布于靠近两侧河岸的水域,流速为0.1~1.2 m/s;在北纬29.290°~29.292°范围内,存在横跨整个河宽的鱼类集中分布区域,说明该区域内流场条件能够较好地满足河段过鱼对象的上溯需求。本研究从鱼类集群及上溯通道分布两个方面对鱼道进口布置进行论证,提出较合理的鱼道进鱼口位置,研究结果可为其他水电站鱼道进口布置提供参考。     

多汊河流航电枢纽航线规划及通航水流条件

我国河流地貌丰富多样,分汊河流较多,渠化工程布置困难.多汊河流在进行河道通航渠化过程中,需要在枢纽布置、航线规划和通航水流条件等方面进行综合考虑.本研究以浙江衢江安仁铺航电枢纽为例,采用整体物理模型试验,研究多汊河流上航电枢纽的航线规划、航道整治及枢纽运行调度等关键技术难题.比较了枢纽上游多条航线的通航水流条件,给出了最佳航线和船舶航行安全条件;针对下游航道两岸过渡的特点,提出了下游航道优化布置方案和整治范围.结合枢纽合理运行调度,较好地解决了该枢纽的整体通航问题,可为类似工程提供借鉴.     

桃花江航运枢纽整体水力学试验研究

桃花江旅游景观船闸在布置上因受到枢纽地形与河道防洪的限制,难以满足规范要求.采用几何比尺为1∶25的整体水工模型进行了试验研究,2座枢纽的控制运行条件均为最高通航水位组合,主河道中流速较大,特别是上下游口门处引航道的横向流速较大,不能满足规范要求.修改方案主要通过减小2座船闸上下游引航道与桃花江主河道夹角,并对口门附近地形进行了相应的疏浚.试验结果表明,修改方案有效降低了2座船闸上游口门处横向流速等不利因素.     

河床取料对枢纽通航水流条件的影响

开挖河床料场使河床地形突变,可导致枢纽通航水流条件发生较大变化。基于SMS软件,以NavierStokes方程为数学模型基础,采用加权余量伽辽金有限元求解方法,对澜沧江橄榄坝枢纽工程上下游河床有无取料场的水流流场进行数值模拟,分析取料场对水流流场和枢纽通航水流条件的影响。分析表明,取料场对上下游口门区通航水流条件有一定影响,但对上游影响较小,对下游影响较为明显。具体体现为上游取料场对主流流向、口门区回流范围无大的影响,但稍许降低断面流速;下游取料场改变下游主流方向,使主流偏离引航道口门区,有效降低了口门区斜向水流流速,水流平顺,有利于船舶航行。模拟结果表明,橄榄坝枢纽河床取料对通航有利,为工程设计提供了关键的技术支撑。     

论三峡工程坝区河势与上引航道防淤堤布置

三峡工程坝区河道弯曲，河势变化比较复杂，水库蓄水后期泥沙淤积严重，对通航建筑物上引航道的水流条件带来极为不利的影响，难以保证船舶安全通畅，为此，必须正确处理坝区河民上引航道的关系，选择合适的上引航道布置方案。当前，上游引航道布置有“小包”、“大包”、“全包”三个方案。从保证安全通航，远近结合，有余地，并且可将临时船闸改建的冲沙闸包括在上引航道内，以“全包”方案有利，与此同时，填筑长堤缺口的技术措施     

船闸布置在弯道凹凸岸附近时通航条件分析

统计了枢纽中通航建筑物的布置现状,阐述了枢纽中船闸布置的有关规定,重点对通航建筑物布置在凹岸或凸岸附近时的边界、水流和航行条件作综合分析.分析表明:船闸布置在凹岸时的有利条件多于凸岸;当船闸引航道口门区处在弯道段时,会受斜向水流与弯道水流的共同作用,增加船舶(队)进出口门的难度;当连接段处在弯道段时,船舶(队)受到弯道水流与航线夹角和船队轴线与航线夹角的双重作用,船舶操舵较顺直河段困难.同时需研究船舶(队)回转半径与操舵角的关系.