湘江株洲航电枢纽坝区河段河床变形预报试验研究

试验研究采用正态河工模型,模拟湘江株洲航电枢纽坝区河段宽级配河床质泥沙运动。在模型河床变形验证相似的基础上,研究一期(左汊)、二期(右汊)围堰施工工况和枢纽正常运转条件下河床冲淤变化规律,以及对船闸下引航道口门区及连接段航道的影响;同时推荐了该区域航道整治推荐方案,为设计提供科学依据。     

湘江营田滩河段2 000 t级航道整治工程效果数值模拟

营田滩位于湘江濠河口至城陵矶河段,为洞庭湖区洪道,具有典型的河湖两相性,浅滩演变规律复杂。近年来本滩段的采砂活动日益增多,对河床的边界破坏很大,通航水流条件受到影响。在湘江2 000 t级航道建设一期工程中,需采取相应的整治措施,以提升航道等级,满足规划要求。针对营田滩河段的具体碍航特性,提出了相应的整治措施,采用平面二维水流数学模型,对整治效果进行了分析论证。结果表明:设计方案满足航道整治规划要求,右汊方案中洪水期航道水流条件不受上、下挖口入汇水流的影响,又有利于地方经济发展,建议右汊方案作为整治工程的推荐方案。     

湘江长沙综合枢纽水库淹没范围控制研究

运用建立的株洲枢纽至长沙枢纽间长河段二维水流数学模型,研究了长沙枢纽库区水面线变化特征,分析了水库调度对库区通航水深条件的影响。依据设计确定长沙枢纽水库淹没范围控制方案,计算出水库淹没曲线控制线,推求了库区控制断面处(湘潭水文站)不增加水库淹没损失的坝前蓄水位与坝址流量关系,合理确定长沙枢纽预泄的动态控制水位调度线,为后续水库优化调度提供边界约束条件。     

船闸下游口门区水流结构特征及流速极值预测方法

为明确船闸下游口门区水流结构特征并实现口门区通航水流条件定量预测,以船闸下游口门区概化模型为基础,采用数值模拟方法,开展了船闸下游口门区通航水流条件计算,研究了口门区水流结构特征和通航水流条件分布规律,并对来流流速、入流角、口门区几何参数等因素进行敏感性分析,提出了船闸下游口门区流速极值预测公式。结果表明：船闸下游口门区水流结构呈平面二维形态,经实际工程物理模型实测数据验证,回归分析得到的口门区流速极值预测公式的可靠性较好,为类似工程船闸下游口门区通航水流条件研究提供了一种方便快捷的预测方法。     

狭窄连续弯道河段航电枢纽平面布置原则探讨

依托湘江土谷塘航电枢纽工程,采用资料分析、整体定床水流模型与船模航行试验相结合的研究方法,对船闸分别位于狭窄连续弯道中的下游反向弯道凸岸和凹岸2种枢纽布置方案进行了研究,并结合其它将坝线布置在弯道段的已建或拟建的枢纽布置情况,对狭窄连续弯道河段枢纽平面布置应遵循的一些原则进行了探讨,提出对于上游为急弯、下游为反向弯道的狭窄连续弯道河段,当枢纽坝线位于下游弯道段时,宜采取将船闸布置于凸岸侧的分散布置方式。     

塑料沙起动流速研究

塑料沙近年来己较广泛用于推移质和悬移质泥沙模型试验。但目前塑料沙试验基本限于圆球形细颗粒泥沙模拟,粒径较大的散粒体泥沙(砂砾石状塑料沙)模拟较少,本项目通过水槽试验,建立了砂砾石状塑料沙的起动流速公式,并通过与已有塑料沙起动流速公式的对比,证明得出的起动流速公式可行,为粒径较大的散粒体泥沙(砂砾石状塑料沙)的起动流速计算提供依据。     

分汊河段河中布置船闸水沙碍航特性研究

分汊河段的汇流口水沙条件复杂多变,为保证航道稳定及船舶航行安全,分汊河段水利枢纽平面布置时一般将通航建筑物布置于其中一个汊道的靠岸侧。受工程建设条件限制需将通航建筑物布置于分汊河段河中时,既存在流态碍航问题又存在泥沙淤积碍航问题。针对布置于分汊河段洲尾汇流段的已建桃源枢纽船闸存在的通航条件较差的问题,采用整体定床水流、定床输沙与遥控自航船模试验相结合的研究手段,开展了船闸下游口门区水沙碍航特性试验研究。结果表明:水流条件是导致流态碍航与泥沙淤积碍航的根本因素,左、右汊不同下泄水流在汇流段形成单边突扩或水流掺混交汇,致使下游口门区所处的汇流段水流流态差且推移质泥沙落淤碍航,分汊河段船闸河中布置应慎重考虑。