川江支流引航道口門區(qū)通航水流條件分析.pdf

1、口門區(qū)是連接船閘與河道的橋梁，處于引航道靜水與樞紐河段動(dòng)水的交匯區(qū)。引航道口門區(qū)水流條件好壞是關(guān)系到船隊(duì)（舶）能否安全進(jìn)出船閘的必要條件，而船閘通航水流限值，是研究口門區(qū)水流流速的標(biāo)準(zhǔn)尺度。船舶常會(huì)因口門區(qū)產(chǎn)生的斜流、泡漩水等不良流態(tài)，造成船舶進(jìn)出閘困難，而引發(fā)海損事故。因此，規(guī)范規(guī)定引航道口門區(qū)的流態(tài)、流速、流向應(yīng)滿足船隊(duì)安全進(jìn)出閘的要求。通過模型試驗(yàn)認(rèn)識(shí)影響口門區(qū)水流條件的機(jī)理，從而提出改善口門區(qū)通航水流條件的措施，合理規(guī)劃引航道在

2、樞紐中的布置型式及優(yōu)化方案進(jìn)行歸納總結(jié)，具有重要的理論價(jià)值與工程應(yīng)用現(xiàn)實(shí)意義的。
　　采用物理模型試驗(yàn)的方法，能夠反映河段的河勢特征和入口處幾何邊界條件的相似性。本文以川江支流河段的利澤航運(yùn)樞紐、犍為航電樞紐，白馬航電樞紐、潼南航電樞紐和蓋石洞樞紐五個(gè)工程為依托，試驗(yàn)?zāi)M船閘口門區(qū)的水流條件，觀測引航道口門區(qū)及連接段水流流態(tài)狀況，并驗(yàn)證口門區(qū)通航安全性。探尋口門區(qū)流速超標(biāo)原因以及原設(shè)計(jì)方案中引航道布置存在問題。針對(duì)存在的問題、進(jìn)而

3、通過提出不同的優(yōu)化措施，并通過試驗(yàn)驗(yàn)證口門處的水流條件。采取優(yōu)化調(diào)整后，其中白馬樞紐引航道口門區(qū)的水流條件，除末端左側(cè)最外緣的個(gè)別點(diǎn)外均能滿足規(guī)范要求，口門區(qū)與下游航道連接順暢，雖然口門區(qū)以下河道主流流速偏大，但流態(tài)較好，滿足船舶安全通航。
　　本文主要以物理模型試驗(yàn)為主，進(jìn)行多種修改方案實(shí)驗(yàn)，提出優(yōu)化措施，通過試驗(yàn)進(jìn)行了論證。通過對(duì)口門區(qū)通航水流條件研究，歸納出影響通航條件的主要因素:河道過流面積不足導(dǎo)致流速偏大，引航道與主流交

4、角偏大以及導(dǎo)航墻附近存在挑流現(xiàn)象。修改措施思路一是使引航道能更好的與下游航道銜接，減小航道與主流交角，二是擴(kuò)大下引航道出口段的過流面積，降低水流流速。根據(jù)試驗(yàn)成果研究分析引航道上下游口門區(qū)最不利流態(tài)的成因，針對(duì)不同的成因，采取相應(yīng)的有效措施?；诳刂瓶陂T區(qū)通航安全要求準(zhǔn)則，結(jié)合多個(gè)工程背景開展系列模型試驗(yàn)，進(jìn)行多視角對(duì)比分析，提出了最高通航流量限值。
　　本文選擇典型工程河段樞紐建立數(shù)學(xué)模型，模擬口門區(qū)的水流條件。數(shù)學(xué)模型可對(duì)提出