船閘引航道口門區(qū)通航水流條件研究——以大源渡航電樞紐船閘為例.pdf

1、船閘引航道口門區(qū)是連接船閘與河道的紐帶，也是船閘引航道靜水與樞紐河段動(dòng)水的過(guò)渡區(qū)域，此區(qū)域水流條件的好壞直接關(guān)系到船舶進(jìn)出船閘的安全。由于受樞紐布置、通航建筑物及其他邊界條件的影響，其河道橫斷面逐漸收縮（上游引航道）或者擴(kuò)大（下游引航道），從而導(dǎo)致口門區(qū)過(guò)流斷面的擴(kuò)散與收縮，一般都會(huì)有斜流、橫向環(huán)流等的出現(xiàn)?？刂拼l引航道口門區(qū)不利于船舶通航的水流條件，幾乎是每一個(gè)具有通航功能的水利樞紐要面對(duì)的問(wèn)題。大源渡航電樞紐作為湘江干流上梯級(jí)開(kāi)發(fā)

2、中的一級(jí)，因湘江貨運(yùn)量增加其船閘須有原來(lái)的一線船閘擴(kuò)建為二線船閘，樞紐船閘與壩體分離布置，兩線船閘共用引航道。樞紐位于彎曲河段，其船閘上游引航道位于彎曲河道的凸岸，且連接段布置有大源渡湘江特大橋，下游有洣水支流入?yún)R，與湘江主流的摻混頂沖，形成了阻礙河流順暢流通的江心洲，導(dǎo)致壩下水流大部分歸入河道左側(cè)深槽斜向流入口門區(qū)。受復(fù)雜地形和邊界條件的限制，船閘上下游引航道口門區(qū)及連接段水流條件十分復(fù)雜，天然情況下的通航水流條件不能滿足現(xiàn)行規(guī)范要求

3、。
　　 本文采用物理模型試驗(yàn)和船模試驗(yàn)相結(jié)合的研究方法，在限制壩址河段水位雍高，保證河段行洪能力不被削弱的前提條件下，研究船閘引航道口門區(qū)及連接段的水流條件。通過(guò)上游透空式隔水墻透空率的比選研究以及下游長(zhǎng)導(dǎo)堤、長(zhǎng)導(dǎo)堤加開(kāi)挖深槽等改善口門區(qū)通航水流條件的措施的研究，最終選擇的改善措施為:上游引航道導(dǎo)航墻堤頭至橋墩布置透空率為43％的透空式隔水墻，下游口門區(qū)外側(cè)布置實(shí)體隔水墻;疏挖下游河段卡口和上游原一線船閘岸線以彌補(bǔ)上下游隔水墻

4、縮小河段河流面積對(duì)行洪能力的影響。試驗(yàn)結(jié)果表明，在最終的改善措施下，新建二線船閘沒(méi)有削弱河段行洪能力，且船舶可以安全通過(guò)口門區(qū)及連接段。
　　 針對(duì)優(yōu)選改善措施下，上下游口門區(qū)仍有局部區(qū)域在個(gè)別特征流量下超出現(xiàn)行規(guī)范的水流條件限值，船舶卻可以安全通過(guò)這些區(qū)域的實(shí)際情況進(jìn)行分析。并以大源渡航電樞紐船閘口門區(qū)的通航水流條件和航行試驗(yàn)結(jié)果為基礎(chǔ)，探討規(guī)范限值過(guò)高在實(shí)際工程中存在的問(wèn)題，剖析規(guī)范限值降低的可能性。分析結(jié)果可供類似工程借鑒