引江济淮五老堰跌水工程汇流口通航水流条件及改善措施*

基于VOF法的RNG k-ε双方程紊流数学模型,对引江济淮工程五老堰跌水工程水力特性及下游通航水流流态进行三维数值模拟,研究汇流口通航区域横向流速及流态特征,分析原设计方案汇流口通航水流条件不满足规范要求的原因,并通过跌水工程后退、减小汇流角度和优化翼墙与干渠连接弧度等措施对原设计方案进行调整优化。结果表明,优化后的工程方案汇流口区域横向流速与回流流速均满足设计要求,5和20 a一遇通航工况最大回流流速分别为0.10和0.16 m/s,最大横向流速分别为0.13和0.27 m/s,可作为推荐方案。     

引江济淮工程江淮沟通段跌水工程群汇流口通航水流条件分级研究

对大型人工运河跌水工程群开展汇流口通航水流条件分级研究,可筛选出若干典型跌水工程作为重点研究对象开展数值模拟或物模试验研究,并为后续跌水工程群的全面通航安全评价提供技术支撑。跌水工程汇流口通航水流条件主要与汇流比、汇流角、流量、堰宽、干渠水深等量化影响因子及汇流口布置形式等相关,依据量化影响因子构建的通航水流条件复杂度分级评价指标可定量反映汇流口通航水流条件的复杂程度。采用最小-最大标准化法及K均值聚类分析法,依据评价指标将江淮沟通段跌水工程群分级为4个类别,再从全部50座跌水工程中筛选出18座通航水流条件复杂度较大、汇流口布置形式代表性较好的典型跌水工程作为重点研究对象,典型跌水工程在各汇流口布置类型中的分布较均衡。     

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。     

沥口枢纽上游口门区通航水流条件试验研究

船闸口门区通航水流条件的好坏直接影响航运的安全。针对沥口枢纽上游口门区及连接段通航水流条件差、横向流速大等问题,通过建立沥口枢纽河段水工整体物理模型试验,提出在坝轴线上游设置浅坝,调整河道河势及导流墩分流等优化措施。试验结果表明:优化方案下口门区及连接段内水流流态得到明显的改善,通航条件满足规范要求。船模航行试验表明最大通航流量Q_(20%)=4 661 m~3/s,并论证在此方案下通航的安全性与工程可行性。     

赣江尾闾南支枢纽通航水流条件数值模拟研究*

拦河枢纽的施工和运营将显著改变河道的水流条件,对通航产生潜在的影响,因此有必要对枢纽工程不同时期的通航水流条件进行研究和评价。以赣江南支枢纽工程河段为研究对象,建立南支河段二维水动力数值模型,模拟施工期和运营期的河道水动力过程,分析枢纽工程对航道通航水流条件的影响。结果表明：各时期航道内流态相对平顺,不会对通航产生不利影响,在大部分流量工况下水流条件均满足通航要求;仅在施工一期10 a一遇工况下,临时航道有部分区域流速超过赣江航道通航流速控制指标（2.00 m/s）,长度约为2 000 m,流速最大值为2.54 m/s;在施工二期、运营期,河段航道内水流条件均满足通航要求。研究结果可为赣江南支枢纽通航安全和运行调度提供参考。     

成子河船闸引航道与泄洪河道交汇区域通航水流条件与改善措施研究

引航道与泄洪河道交汇区由于水流流向与航行进出闸方向角度较大,常产生较大横向流速,影响船舶安全进出闸。文章建立成子河船闸引航道与泄洪河道交汇区平面二维数学模型,模拟研究该区域通航水流条件及其改善措施。研究结果表明:无工程措施条件下,废黄河下泄流量为10 a一遇洪水时,成子河引航道与泄洪河道交汇区表面最大横向流速大于0.3 m/s,不能满足通航要求。当废黄河与引航道交汇区的上游设置导流墙时,导流墙将来流分为左右两股水流,向下游的主流流向逐渐与下游引航道平行,交汇区的水流受导流墙阻挡流速减小迅速,能满足通航要求。     

钱塘江中上游山区河流挖入式港池布置及进出港通航水流条件

钱塘江中上游山区河流岸线资源有限,为提高岸线利用率,拟布置挖入式港池。针对河道流量大、流速快、港池口门通航水流条件差等问题,通过物理模型及船模试验,对山区河流挖入式港池的布置和通航水流条件进行研究。结果表明,从通航角度考虑,港池轴线与水流方向的夹角宜尽可能小,港池内制动段最大回流流速不宜超过0. 40 ms,口门区内的最大回流流速不宜超过0. 50 ms,最大横向流速不宜超过0. 80 ms。     

水口坝下水位治理工程施工期通航水流条件研究

水口坝下水位治理工程施工导流阶段,因围堰导致河道过流宽度缩窄,容易出现大流速、漩涡、剪刀水、跌水等不良水流流态。为改善通航水流条件,进行了整体水工模型试验研究。根据水力学基本原理,通过采取圆弧连接上游纵横围堰、降低缩窄河道河床底高程等工程措施,消除了漩涡与跌水现象,减弱了剪刀水流强度,改善了水流条件。模型试验结果显示:工程措施实施后施工河段的最高安全通航流量模型观测值由Q=1 686 m3/s提高至Q=2 810 m3/s。     

大藤峡水利枢纽施工期通航水流条件优化布置

大藤峡水利工程施工量大、建设周期长,必须采取措施保障枢纽施工期航道通行安全。针对一期施工导流围堰布置方案建立物理模型,研究该工程措施下明渠通航水流条件及可能造成安全隐患的因素。结果表明：纵向围堰上游头部处挑流引起结构腰部产生缓流区,明渠水体顺流束窄,不利于施工期船舶通航。在削除主槽局部凸滩、头部增设临时导流墙后导流明渠内水流流态明显改善。最大通航流量条件下各测点流速值均小于5.00 m/s;在下泄流量小于1.20万m³/s时,各测点流速值均小于3.00 m/s,满足自航通行要求。导流明渠沿程水面比降较小,最大水面比降为-1.9‰。     

平陆运河与沙坪河交汇河段通航水流条件试验研究*

平陆运河沿线支流众多且支干落差大,支流突发洪水对运河通航水流条件影响较大。选取入汇角度大、支干汇流比大、河底落差大的沙坪河入汇河段为研究对象,采用1  50正态河工模型试验,对沙坪河入汇河段通航水流条件进行系统试验研究。模型试验结果表明,受支流突发较大洪水和支干河底落差较大影响,运河航道内横向流速大且流态紊乱,加之支流口上游铁路桥限制,消能措施布置长度有限,不能达到较好的消能效果。分析认为主要问题在于支流洪水汇入运河后运河横向流速较大,因此治理方案主要解决“调顺水流+消能”的问题。在交汇处布置导流堤、透空消能墩、底部斜向透空式隔流堤,在支流内采取消力池、消力槛等消能措施并进行系列方案对比试验,发现优化方案Ⅲ的通航水流满足通航要求且不会对支流内铁路桥造成影响。     

引江济淮通航工程与长江连通航道布置

引江济淮工程是兼有供水、航运、生态等开发任务的跨流域、跨省份的战略性重大水资源配置工程。拟选择枞阳闸作为引江口门,并新建1000吨级船闸,作为菜子湖线路与长江连通的口门。核查枞阳小港航道条件,运用数学模型对船闸口门流态进行分析,得出枞阳小港具备开通航线的航道与通航条件。通过设计代表船型、设计航道宽度、水深、弯曲半径,提出连通航道的布置方案及合理的航线方案。     

悬河断想

年轻时读李白的"黄河之水天上来,奔流到海不复回",觉得飘逸而豪迈.及至知道黄河是一条高挂在中华民族头顶之上的悬河时,才吓了一大跳.后来听说永定河的河床高于天安门、松花江高于哈尔滨时,这才明了为什么刚刚抗旱归来,一有春雨秋水便百万军民战大堤了.     

西、北江分水规律探讨

采用偏相关和复相关的方法分析了汇人珠江三角洲的西、北江分水规律，对影响90年代以来分流比异常变化的因素进行了分析。     

中山河和响坎河航道泥沙淤积成因分析

根据中山河、响坎河航道浚前、浚后河床断面变化的实测情况，分析两航道淤积形成的原因，并针对形成的原因提出综合整治的建议。     

美国密西西比河与长江黄金水道粮食运输的对比分析

内河粮食运输存在着效率低、耗损大、品质难以保证的问题,而长江黄金水道是粮食内河运输的重要通道,因此,如何最大限度地发挥长江航道运能大、能耗小、成本低的优势就显得尤为紧迫。密西西比河是美国南北航运的大动脉,年货运量超过10亿t,美国一半左右的谷物出口要通过密西西比河运输。高效的密西西比河驳船运输方式,极大地提高了美国出口粮食在国际市场上的竞争力。从航道、运输船舶和船型技术参数这3个方面进行对比分析,以期为我国发展长江黄金水道粮食运输提供借鉴。     

珠江水系江海直达船的现状及发展前景

在首届“泛珠江三角区域合作与发展论坛”上，最受关注的是交通基础设施项目的建设。会后，广东省交通厅厅长张远贻接受专访时透露，为配合泛珠三角水运建设的需要，广东省航道建设规划项目的最新方案已基本确定，从2004到20lO年，广东省将投资逾46亿元进行航道建设，重点是保障珠江三角洲和西江主干道率先实现航道现代化。     

长江下游贵池水道演变分析及航道治理对策探讨

基于长江下游贵池水道20世纪60年以来的水文地形资料,分析该河段近期演变特点及其河道演变趋势。同时,针对贵池水道存在的问题及两岸经济发展的要求,对贵池水道治理对策进行探讨,为本河段下一步系统整治提供参考借鉴。     

船舶模拟器在引江济汉通航工程与长江交汇口布置中的应用

对采用船舶操纵模拟器进行通航建筑物平面布置优化的方法进行了论证,建立了代表船舶的操纵运动数学模型,并根据国家规范对代表船舶的操纵性进行了率定。用船舶操纵模拟器对引江济汉通航工程与长江交汇口的平面设计方案进行了研究,结果表明设计方案下代表船舶在交汇口的最大通航上限流量仅为15 000 m3/s,不满足设计要求。优化方案加大了上下游连接段的弯曲半径,进而提高了上下游航线的转弯半径,减小了航线上的横流,使船舶有足够的空间调顺船位。     

长江下游马当河段近期演变及碍航特性

基于已有研究成果和马当河段实测水文、地形等基本资料,系统分析本河段近期演变规律和碍航特性,并进行趋势预测。结合该段航道整治规划目标,提出治理思路及航道整治方案设想。     

郁江贵港城区河段河道演变分析

郁江的河道演变对河流的堤防安全、河势稳定、防汛抢险等影响重大。以郁江贵港市区河段作为研究对象，通过实测资料，分析了研究河段的历史演变，对24个典型断面的断面特征和河床演变的趋势进行分析。结果表明：研究河段在近30 a河槽变化不大，河势相对较为稳定，河道各个断面有冲有淤且变化幅度较小；在现有水沙条件下，未来河段将呈缓慢淤积的趋势，贵港和桂平航运枢纽对河势及冲淤变化影响不大。