芜申运河三汊河段航道整治数学模型研究

在对芜申运河三汊河段航道区域水文资料测量与分析的基础上,利用Delft 3D软件建立了三汊河段航道水动力数学模型,针对不同水流条件,对三汊河段航道区域流场进行了计算,分析了整治工程前后流场变化。计算结果表明:青弋江来流量大且垂直于设计航道,对航道通航船舶存在直接威胁;通过数值模型计算和物理模型试验解决了工程方案的比选和优化问题,为航道设计提供更加准确依据。     

平陆运河老村河支流入汇段通航水流条件优化*

支流入汇会导致主流局部出现横向流速及明显的水位波动,进而对运河安全通航产生不利影响。天然条件下,老村河汇入口的局部区域横向流速超过相关通航标准的要求,严重影响航道航行安全,因此需要对超标河段进行优化整治。针对汛期泄洪支流对运河通航水流条件的影响,采用重整化群（RNG）k-ε紊流模型开展三维精细数值模拟,对不同洪水流量组合下汇流区的通航条件进行研究。结果表明,原设计方案扩宽流速超标河段后,虽然能有效改善汇流区水流条件,但部分区域横向流速仍然超标。优化方案同时采用下移衔接段、设置导水挡墙和扩宽河道等措施,采用优化方案后,汇流区整体通航条件效果良好,水流、水位条件均能满足船舶安全通航要求。     

饶河鄱阳湖湖区航道整治疏浚方案

在对饶河湖区航道情况及碍航浅滩特性分析的基础上,建立研究河段的一维水流数学模型,利用实测资料进行模型验证。运用数学模型计算设计流量条件下的湖区航道各浅滩段航槽疏浚深度的关键参数及工程前后的水面线变化,分析工程后的水动力条件变化及航槽断面流速变化。结果表明,工程后研究河段水位下降,河段水力比降减小,湖区浅滩段航槽断面平均流速减小,双港下游河道段流速增加。采用规范公式计算航槽疏浚后湖区各浅滩段航槽的年回淤厚度,研究结果可供设计单位参考。     

Delft 3D在某航道整治工程中的应用

某航道设计为限制性Ⅳ级航道,其甘家拐段为皖苏界河,右侧主汊道进入江苏。该段河道左右岸边滩较为发育,弯曲半径不足200m,为满足设计航道标准,首先采取裁弯切滩并内侧加宽方案达到船舶通航需求;其次,采用AutoBank软件计算切滩后堤防稳定性;最后,采用荷兰Delft水利机构的Delft 3D模型,对甘家拐等弯曲段、汇流段水流条件进行了初步数模分析。结果表明,裁弯切滩方案能满足堤防稳定及设计航道需求,但甘家拐段受地形限制,高水期横向流速仍大于0.3m/s,下阶段需对其流态进行物理实验研究,进一步完善整治措施。     

大藤峡坝下两江汇流口段航道整治试验研究

黔、郁两江汇流口位于来宾至桂平2 000 t级航道工程末端,连续分布铜鼓滩、羊栏滩,两滩碍航特性各异且联动特性明显,成为制约航道等级提升的重要连续滩群。由于前期羊栏滩历经多次整治,现阶段汇流口段碍航控制滩段由羊栏滩上移至铜鼓滩滩段。文章采用实测地形建立铜鼓滩、羊栏滩航道整治物理模型,结合两段航道整治工程设计方案,对连续滩险进行水流条件试验研究,指出滩段水流条件受地形控制明显,沿程可划分为铜鼓滩中前段、衔接段和羊栏滩中后段三段碍航控制段,以消除挑流点、平顺水流边线、有效增大过水断面面积为碍航滩险主要整治思路,配合设计航线调整,可满足来宾至桂平2 000 t级航道设计要求,改善大藤峡坝下两江汇流口段通航水流条件。     

潭江刘樟洲浅段航道整治水动力数学模型计算与分析

采用可视化程度较高的水动力数学模型程序包FASTTABS对潭江刘樟洲浅段航道整治工程前后的流场进行了计算,分析了整治工程前后的水位、流速、分流比的变化情况并确定了两个整治方案中的推荐备选方案。计算中采用有限单元法中的混合插值法。计算结果与实测结果比较表明模型较好地复演了潭江刘樟洲浅段航道流场,可以用于工程实际中的沿岸及受潮汐影响的水道流场的计算。     

典型石质汊流滩航道整治二维水流数值模型研究

在石质汊流滩航道整治工程中,通常采用开挖河槽的方法来降低流速,改善航道水流条件。本文应用二维水动力数学模型研究典型石质汊流滩——广西浔江鲫鱼滩航道整治工程方案,通过各方案计算结果比较,分析了工程后分流比及局部河段流速的变化规律,并就流速和流量的变化与开挖面积、开挖范围以及开挖方式之间的关系进行了探讨。     

三角分流堰对交汇河道流态的改善效果分析

本文基于Mke21FM模块,建立了交汇河道二维水动力模型,通过数值模拟的方法,对现状条件下的水流流态进行模拟分析,针对现状流态存在的问题设计分流堰,对比工程前后的水动力特征以定量分析工程对流态的改善效果。结果表明：三角分流堰的三个角均能起到分流或汇流作用,且各个角的功能可随着分流口流场的变化而自动调整,水流在河流交汇段的i能耗减小,流速明显提高,水动力增强,有利于河床水深的维持。     

温州石化基地30万吨级航道选线研究

采用水动力泥沙条件分析、冲淤演变分析、航道轴线平均水深与开挖深度统计、基建工程量计算、二维潮流数学模型计算、航道年淤积强度与淤积量计算、航道骤淤计算、三维潮流数学模型计算、通航安全分析等多种手段对温州石化基地30万吨级航道多条轴线方案进行了比选研究。根据航道轴线自然淤积厚度、航道天然平均水深、航道平均开挖深度、航道首次开挖量、航道长度，大潮最大流速与航道轴线交角、最大横流速度、航道年平均淤积强度、航道年淤积量、航道平均骤淤强度、航道段最大骤淤强度及通航安全（航道拐点、附近有无岛礁）等多项指标对航道轴线方案进行了选择。研究结果认为与涨落潮流方向基本一致的直线方案为最佳航道轴线方案。     

信江东大河复杂浅滩段航道整治方案比选

信江是鄱阳湖流域的五大河流之一,现状航道为Ⅶ级,不满足社会经济发展要求,信江下游拟通过渠化工程来提高航道等级。根据最新河道地形资料及实测水文资料建立工程段的平面二维水流泥沙数学模型并进行详细验证,对航道整治工程后的水流、泥沙冲淤进行计算。对东大河蔡家洲、干港口、磨盘洲3个重点滩险段航道现状及碍航特性进行分析,提出渠化工程后3个险滩段航道整治布置方案,综合考虑工程后的水流运动、工程量、行洪影响、航槽稳定等条件,综合比选得到3个险滩段的航道整治推荐方案及对蔡家洲滩进行工程方案优化,设计成果可为类似航道整治提供参考。     

分汊河段江心洲尾斜流改善的水动力数值模拟

山区河流分汊河段江心洲尾因水流汇合产生斜流,从而出现碍航问题。为揭示江心洲尾斜流对航行安全的影响,在已有的沅水大洑潭航电枢纽物理和船舶模型试验基础上,采用MIKE 21分析航道治理工程前后汇流区的水动力特征和工程改善效果。结果表明:枯水期因右汊来流流速较大且与航线间存在夹角,导致汇流区航线横流超标;在洲尾布置平行于航线的顺坝或导流墩,虽然能有效减小横流影响,但航线横流分布范围增大,流速大小仍超标。结合调整航线、疏浚航道浅区和偏转顺坝与导流墩整体布置角度等多种工程措施,可保证洲尾后航行水流指标基本满足规范要求。     

中缅油气管道码头工程水动力泥沙研究

工程位于缅甸西部的马德岛东北侧水域。在现场实测水文、泥沙、地貌等资料分析的基础上,依据码头和航道设计方案,利用整体潮流物理模型、ADCP走航式测试方法及波浪潮流泥沙数学模型等手段,对工程海域的水沙环境、码头前沿水域的流态及航道开挖抛泥区的选择等工程建设的关键要素进行了综合研究。结果表明:码头前水域涨、落潮水流都较为平顺,在该处修建码头是可行的;在选划的抛泥区A、B、C三区内抛泥,对航道基本没有影响,是安全经济合理的。     

典型洪水作用下长江口白茆沙水道演变特性

基于白茆沙水道典型年份地形和水文数据,对典型洪水作用下白茆沙水道演变特性进行研究。结果表明:在新的河道边界条件和典型洪水作用下白茆沙水道分流点下移北偏,汇流点上提,白茆沙北水道深泓持续北偏,南水道新泾河至七丫口一带深泓较稳定;白茆沙沙体发生淤积,其面积、体积均呈增大特征,白茆沙南水道深槽平面上表现为冲刷展宽,断面上白茆沙南水道深槽冲刷下切,北水道断面面积呈淤积萎缩态势;白茆沙全河段表现出冲槽淤滩、总体淤积特征。     

微山二线船闸通航水流条件数学模型

微山湖二线船闸工程是为了解决微山湖通航现有船闸的瓶颈问题 ,利用水流二维模型研究了设计方案的通航水流条件 ,同时进行了水文参数不同重现期的数值推算、工程对泄洪可能产生的影响、调水对通航影响的研究     

富春江船闸扩建改造工程平面布置优化研究

通过正态水流物理模型与遥控自航船模相结合的方法,研究富春江船闸扩建改造工程平面布置方案,首先阐述了设计方案下游引航道口门区航道的通航水流条件及工程对电站发电和防洪安全的影响,详细分析了影响口门区水流条件的各个因素,然后针对设计方案在通航水流条件的不足,通过采取多种改善通航水流条件的有效措施,提出了满足船舶航行条件,同时又不影响电厂发电和防洪安全的平面布置方案。     

大顶子山航电枢纽一期施工河床变形对通航影响

利用大顶子山航电枢纽坝区全沙动床模型,对一期束窄左汊河道的泄流能力、流速流态、通航水流条件及河床变形进行了试验研究,着重研究了一期施工遭遇不同水文年、左汊河道采取不同工程措施情况下河床变形对通航的影响,提出了一期施工航线选择及满足通航要求的改善措施。     

瓯江口航道二期治理潜堤工程三维潮流数值模拟

基于MIKE3技术平台,建立了瓯江口工程海域三维潮流数学模型.模型水平采用无结构的三角形网格系统,垂向采用(σ)坐标,较好地拟合了工程海域复杂的岛屿岸线和地形特征.采用现场实测水文资料,对瓯江口航道二期治理潜堤工程实施后的三维流场进行了模拟,并分析了工程实施后的影响.工程实施后,瓯江北口航道、沙头水道、小门水道、大门岛...     

沙溪口水电站船闸下引航道口门区通航水流条件研究

船闸引航道口门区水流条件的好坏直接关系到船舶进出船闸的安全。针对沙溪口水电站船闸引航道口门区水流条件差、水深不足、横流较大等问题,建立电站河段整体物理模型,并结合船模航行试验,对船闸下引航道口门区通航水流条件进行试验研究,并提出优化工程方案。优化方案2试验表明:通过筑坝、新建明渠和底部透空式隔流堤工程,下引航道口门区通航水流条件得到明显改善,通航水流条件基本满足规范要求。船模航行试验验证船舶可以安全平稳地通过口门区,且船舶操纵参数均在要求范围以内。     

向家坝非恒定流对航道通航条件影响的试验研究

非恒定流对下游河道通航条件影响是向家坝工程实施时需要考虑的主要问题。传统的通航条件影响研究,不能全面准确反映航道水流条件和边界条件对船舶航行的综合影响以及船舶与航道水流条件的相互作用。利用小比尺船模测控技术,通过与实船相似性分析和操纵性能率定,试验研究向家坝非恒定流对下游河道通航条件的影响,结合试验研究成果定量分析主要影响因素,为向家坝工程方案的设计优化提供了科学可靠的数据基础。     

深中通道工程对伶仃洋水流环境的影响

伶仃洋是珠江河口东四口门入汇的喇叭状河口湾,径、潮交汇,动力复杂。利用伶仃洋河口潮流数学模型从潮位、流速、流态、动力格局方面探讨了深中通道工程建设对伶仃洋河口潮流动力环境的影响。研究结果表明:深中通道工程建设对伶仃洋潮流动力环境影响的范围和强度均以西人工岛附近为最大,锚碇水域次之,东人工岛及桥区附近相对较小;近岛、桥局部区域潮位及流场的变化比较明显,对伶仃洋滩槽总体格局影响不大。