武橋水道航道整治工程流場(chǎng)數(shù)值模擬試驗(yàn)研究.pdf

1、武橋水道位于長(zhǎng)江中游武漢市主城區(qū)，上起漢陽(yáng)楊泗廟，下至武漢長(zhǎng)江大橋，全長(zhǎng)5km，為一順直狹窄水道。其上游為白沙洲水道，下至漢口水道。武橋水道內(nèi)的洲灘深槽包括白沙洲、潛洲、荒五里邊灘、漢陽(yáng)邊灘和武昌深槽等，礙航已久，此區(qū)域水流條件復(fù)雜，航行條件惡劣，多次發(fā)生船舶碰撞等安全事故，也威脅著武漢長(zhǎng)江大橋的安全。目前，主要的維護(hù)手段是疏浚和改行非通航孔，嚴(yán)重時(shí)禁航施工，航道維護(hù)極其困難，但尚未對(duì)其實(shí)施航道整治工程。隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，武橋水道

2、的航道現(xiàn)狀已不能適應(yīng)地方經(jīng)濟(jì)的發(fā)展需求，也與長(zhǎng)江水運(yùn)黃金水道不相符，與“暢中游”矛盾，與長(zhǎng)流干線航道整治規(guī)劃不相適應(yīng)，因此，迫切需要實(shí)施武橋水道航道整治工程。 武橋水道地理位置特殊，周邊環(huán)境復(fù)雜，包括武漢長(zhǎng)江大橋、防洪、港口以及其它涉水工程。其中，沿江兩岸均由防洪大堤守護(hù)，右岸鲇魚套附近為重點(diǎn)險(xiǎn)工段；港口主要有左岸楊泗廟集裝箱碼頭、晴川閣碼頭以及右岸武昌輪渡等，其它涉水工程主要包括白沙洲水廠取水頭、平湖門水廠取水頭和武船碼頭等。

3、武橋水道在航道整治工程前后水域流場(chǎng)發(fā)生變化，會(huì)影響到進(jìn)出整治工程水域船舶和過(guò)往船舶的安全通航，及周邊涉水工程的正常作業(yè)，因此，對(duì)武橋水道航道整治工程前后的流場(chǎng)進(jìn)行模擬、分析就很有必要。 本文使用CARDINAL模式，模擬分析了在枯水期、中枯水期和洪水期三種水文條件下，武橋水道航道整治工程前、后水流流場(chǎng)的變化，即工程實(shí)施對(duì)該水域流場(chǎng)的影響。本文對(duì)武橋水道航道整治工程水流流場(chǎng)的數(shù)值模擬分為二維數(shù)值模擬和三維數(shù)值模擬兩部分。在二維數(shù)值

4、模擬部分中，模擬分析了在三種水文條件下，工程前、工程后和工程下移300m三神情況下的流場(chǎng)狀況，設(shè)置采樣點(diǎn)，分析其流速、流向的變化和流速等值線，并驗(yàn)證了其斷面流速分布和斷面分流比；而在三維數(shù)值模擬中，模擬分析了在三種水文條件下，工程實(shí)施后的水流表層和底層的流場(chǎng)狀態(tài)，并分析了相關(guān)采樣點(diǎn)的流向、流速變化、垂直分布和流速等值線。 武橋水道航道整治工程流場(chǎng)數(shù)值模擬試驗(yàn)研究，分析工程前后主流流場(chǎng)的變化，可以為該水域船舶的安全航行、航路選擇提