兰江铁路桥通航水流条件数值模拟

由于兰江铁路桥通航尺度不满足三级航道的通航安全要求,为了研究兰江铁路桥桥区通航水流条件,该文章收集了相关资料,分析了工程河段河道演变及水流条件,建立并验证了适合该区域的二维水流数学模型,通过模型对兰江铁路桥桥区的通航水流条件进行计算分析,得出兰江铁路桥桥区的航道通航水流条件,并提出相关的安全保障措施,以保障船舶航行安全,对今后类似现状航道及桥区通航安全有一定的借鉴作用。     

弯曲航道通航宽度和水流条件确定方法探讨

为消除因地形和水流条件等因素限制了弯曲航道尺度,导致船舶航行不安全的隐患,通过调研,整理分析了全国主要通航河流各等级航道弯曲航道情况,对弯曲航道影响船舶航行的因素进行了总结分析。采用弯曲航道概化模型试验和弯曲航道遥控船模试验,结合已有研究成果和有关标准及规范,研究不同弯曲半径的弯曲段航道宽度,提出了适用于不同航道等级内河弯曲航道通航尺度的确定方法;初步探讨了弯曲航道水流条件,提出了弯曲航道通航水流条件技术要求的确定方法。为内河水运工程建设、航道治理、维护标准的确定提供技术支持和科学依据。     

基于P-分位数法的船舶上下行航线选择

长江上游河段存在滩多、水浅、流急的问题,航道划分多以规划为基础,规划的航道范围内存在急流、险滩、礁石斜流等不良流态,导致长江上游船舶航行的实际航迹线存在与规划航道不符的现象。基于P-分位数法提出船舶上下行航线判别方法,在不同水流条件下根据实船航行航迹带断面统计流速,动态选取P值,更加准确地对适航河段进行流速带划分,将航道进一步划分为主流带、次缓流带与缓流带,从而有效地指导船舶上下行航线的选择。该方法适用于长江上游及其他内河航道船舶航线的划分。     

沙河京广铁路大桥河段通航水流条件数值模拟

沙河复航工程在漯河市推荐线上存在桥梁净空低于IV级通航标准,桥孔内局部水流流速超过设计要求,不满足通航水流条件的情况,需要对航道内的碍航桥梁进行改建。本文运用Mike软件建立沙河漯河市境内从上游泰山路彩虹桥下约200m,到下游黄河路沙河桥下约500m的京广铁路桥上下游河段的平面二维水沙数学模型,并根据实测设计洪水、最高通航水位和最低通航水位推求模型在漯河水文站的水位,与实测漯河水文站的水位进行对比,检验模型的适用性。利用所建立的平面二维水沙数学模型,对设计方案下航道内京广铁路桥桥墩附近流场、航道内水面线比降、航道内水流流速进行数值模拟计算,分析模拟河段的通航水流条件。计算分析表明,设计最高通航水位和设计最低通航水位情况下,京广铁路桥桥墩附近流场流速、航道内水面比降和横纵向流速均减小,设计主航道的水流条件符合IV级通航标准。     

弯曲河段船闸口门区通航水流条件探讨

船闸口门区通航水流条件中的横向流速指标是衡量船舶能否安全进出引航道口门区的主要标准之一。通过对位于弯曲河段的水利水电枢纽工程资料的收集分析,发现存在口门区局部区域流速测点横向流速超过规范限值,但船模航行参数符合要求的现象。针对这一问题,以大源渡航电枢纽二线船闸口门区通航水流条件模型试验和船模航行试验为基础,研究弯曲河段口门区船舶航行的特点,分析2种试验结果的差异,提出了在衡量弯曲河段船闸口门区通航水流条件时应考虑船舶航行存在艏向角的因素,以及船舶的有效横向流速应与规范中的限值进行比较的建议。     

赣江象山枢纽一期临时航道通航水流数值模拟应用研究

赣江主支象山枢纽为通航河流枢纽,工程施工期妥善处理船舶通航问题尤为重要,应结合工程分期施工方案,提出对应的通航方案.一期工程施工由临时航道通航,二期工程施工由船闸通航.本文针对一期工程施工临时航道通航水流条件问题,采用数值模拟计算方法,建立二维水动力数学模型对不同流量条件下的水流流态进行计算分析.结果表明:在施工一期时...     

三峡电站流量变率对两坝间通航水流影响的三维计算分析

三峡至葛洲坝两坝间航道曲折多变、水流条件复杂,三峡电站在泄洪和日调节时产生的非恒定流,使得两坝间的航行条件更为复杂。通过建立两坝间通航水流三维数学模型,针对电站机组开启过程下泄流量变率产生的非恒定流对两坝间河段通航水流条件的影响,开展了计算分析研究。计算分析了三峡电站机组不同开启时间和不同开启流量情况对典型河段水面比降、表面流速产生的影响及其变化规律。研究结果表明:机组开启时间变化情况下,通航最困难河段水面比降增幅随机组开启时间缩短而加大,但最大表面流速线性增大;机组开启流量变化情况下,水面比降和最大表面流速随下泄流量线性增大。     

三峡大坝175 m蓄水运行后猪儿碛河段水动力条件变化分析

三峡大坝175 m成库运行后将对变动回水区的水流特性产生重大影响,对其展开分析将为该河段的航道整治、通航规划、水沙规律研究提供重要理论支持。在长江上游水文局实测资料基础上,选择变动回水区中段猪儿碛河段作为典型代表河段,采用数值模拟与原形观测数据理论分析相结合的方法,借助Aquaveo.SMS软件建立平面水流二维数学模型,将年内各时段与有无回水影响的各种工况进行组合,分析探讨了回水作用对流场、流速横向分布、水动力轴线等水动力条件的影响。分析成果可为该河段的河流研究与航道治理提供依据,建立的数值模拟方法可为同类河段的数模研究提供参考。     

三峡大坝至葛洲坝两坝间河段通航水流条件

采用水流数学模型对三峡大坝至葛洲坝两坝间河段的通航水流条件进行研究,结果表明,枯水期日调节条件下两坝间河段的水面比降和流速变化均不影响本河段万吨级船队的航行条件。洪水期间大流量条件下两坝间航道水流条件十分复杂,在葛洲坝坝前水位为66.00 m、流量大于30 000 m3/s时,两坝间的水流条件不能满足现状条件下万吨级船队的通航;随着流量的增加,通航卡口段也随之增加,主要位于水田角、喜滩上下、石牌、偏脑等局部河段。研究成果可为两坝间航线选择与航道治理提供参考。     

苏州港太仓港区现代物流粮油码头工程对航道的影响研究

为研究大型码头工程建设对航道条件的影响,采用平面二维水流数学模型,分析了苏州港太仓港区现代物流粮油码头工程修建前后的通航水流条件。对工程前后分流比和潮位及流速进行了计算分析,结果表明,该工程对上、下游河势及附近河段的防洪及排涝、航道通航造成的影响不大,同时也论证了码头修建的可行性。     

西江龙圩水道航道整治试验分析研究(一)——龙圩水道河性分析

西江龙圩水道是由三个江心洲组成的三汉河段,水流、泥沙、地形条件复杂,为浔江段上最复杂的沙石浅滩。自60年代以来,选择通航支汊问题一直成为争议的焦点。鉴于当时条件,选择了中支作为通航支汊,经过整治也有一定成效,但只能达到较低的通航标准,故至今仍有争议。本文通过水道原体观测和模型试验资料,首先对现行中支航道进口的“洲滩”浅段的形成原因进行了较全面的分析,同时对全河段的水流、泥沙、河床组成等方面亦做了较全面的分析比较;综述了各支通航的可能性。认为,选择右支做为该水道中、枯水通航支汊是可行的。     

内河船舶航行阻力及通航水力指标计算

以山区河流澜沧江为代表,采用实船静水航速试验资料,对原兹万科夫公式进行了修正,提出了适合于澜沧江代表船舶的水流阻力计算式.对比其他山区河流船舶航行阻力的研究成果,讨论了内河船舶的航行阻力计算方法.结合坡降阻力计算,建立了澜沧江急流滩的通航水力指标,并与其他内河航道的通航水力指标进行了比较分析,明确了各典型内河航道通航水力指标与航道条件的关系.     

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.     

桥区河段洲滩变化对通航条件的影响

桥区河段的洲滩演变,可能会改变桥区的航道条件,影响船舶通航。武汉长江大桥所在的武桥水道河段汉阳边滩年内呈现汛冲枯淤的规律,如果枯水期汉阳边滩淤积展宽,武汉长江大桥上水通航孔水深不足,不能通航,或者即使水深足够,但因桥位上游的航槽过于弯曲,上水船舶通航困难,常需要调标改孔,严重时必须采取疏浚措施。将二维水流数学模型与船舶运动漂移量模型相结合,计算分析了汉阳边滩不同淤积形态条件下上行船舶通过大桥上游弯道的所需航宽,从船舶运动学角度分析了汉阳边滩淤积展宽影响桥区通航的机理。结果表明,即使4 m等深线没有直接淤积通航桥孔,当汉阳边滩突咀较大且靠近大桥时,桥位上游弯道宽度不满足上水船舶安全通航所需航宽的要求,必须采取相应措施。     

浍河南坪船闸引航道流场数值模拟研究

水流流场数据是通航影响评价的重要基础性资料,本文借助数学模型对目标河段进行模拟计算,系统分析船闸正常运营期,节制闸放水时对正常过闸船舶及南坪港进出港船舶的影响以及口门区各种工况下水流流态,对优化工程布局及航道治理提供技术支撑.     

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。     

长江上游典型分汊河段航道整治效果分析——以王家滩河段为例

长江上游王家滩河段为典型的分汊河段,枯水期槽窄流急、弯曲半径小,现有的航道条件制约着航运效益的发挥。随着三峡变动回水区重庆至丰都河段提升航道尺度工作的开展,对航道的规划整治和维护提出了更高的要求。为此,采用二维数值模拟计算方法,对王家滩河段两组整治方案实施前后不同来流条件下的水深、河宽、比降以及流速等参数的变化情况进行了深入研究。研究结果表明,两组方案实施后,航槽范围内的水流条件都能满足3 000 t级船队的通航要求。该研究成果对类似的山区航道整治工程具有重要的参考价值。     

长江上游叙渝河段卵石沙波运动判别研究

以前对于沙波运动的研究往往是针对河流中下游及河口海岸的细沙,而长江上游叙渝河段的卵石粒径通常大于50 mm,这种粒径的卵石是否会出现沙波运动还不清楚。对长江上游叙渝河段典型卵石滩险的现场踏勘资料及实测地形资料开展了分析,并基于以往水槽试验所得的卵石沙波临界条件公式进行了计算判别。结果表明:长江上游叙渝河段的卵石存在着沙波运动,其运动速度约为每年1 000 m的量级。因此,建议在长江上游航道治理中对卵石的沙波运动予以考虑。     

三峡工程二期临时航道连接河段整治研究

三峡工程二期施工期间的通航任务由临时的船闸与右岸导流明渠共同承担。导流明渠和临时船闸上，下游航道连接河段通航水流条件好坏，直接关系到大江截流后施工期航运安全问题，根据模型试验的成果，阐述了临时船闸和明渠上，下游连接河段整治前后的通航水流条件，并对设计提出的整治方案进行了验证和其它进一步的优化。目前，三峡明渠及临时船加分别正式通航了１年和半年，实践证明本试验提出的整治优化方案地改善了临时航道连接河段     

强潮河口进港航道水深保证率分析——以上虞液体化工码头为例

钱塘江河口潮强流急,河床大冲大淤,主流摆动频繁,航线不固定,难以采用常规方法分析确定进港航道通航水深保证率。以上虞液体化工码头工程为例,利用长系列水文地形实测资料,分析工程河段水文、河床演变特征及航道条件,据此计算进港航道通航水深保证率,提出码头通航所需条件及优化建议。