长江航道主缓流判别算法研究

船舶航行时充分地利用主缓流航道可以节约能源。为了更加准确地划分长江航道的主缓流航道,提出了利用 k-近邻算法和 P 分位数法的划分方法。改进后的 P 分位数法采用动态选择 P 值的方法避免了主流区域可能过小的问题,k-近邻算法利用了测点的水深、流速等多种航道水文信息来划分主缓流。利用长江航道金口处和岳阳处的11个截面的实测数据对 k-近邻算法和 P 分位数法进行了对比分析,其中有10个截面的主缓流区域相近。进一步对比长江航道中典型的龙口水道和杨林岩水道,发现根据算法得出的主流区宽度和实际的相比,误差在12%以内,可以满足船舶航行的需要。      

长江中游藕池口水道二期工程治理方案及效果

藕池口水道是长江中游重点碍航浅水道之一,航道整治一期工程实施后,初步稳定了河道滩槽格局,枯水航道条件有所改善。但是,一期工程并未能充分控制航槽边界、岸边界及主要滩体,航道仍然存在不稳定因素,因此,尚须实施二期整治工程。对二期工程建设提出的2个设计方案分别进行模型试验研究,分析其工程整治效果,为设计方案的选取提供科学依据。     

鱼骨坝工程水流结构与水毁机理研究

鱼骨坝工程是鱼嘴工程中较为典型的布置形式。通过结合水槽概化实验和二维水流数值计算成果,研究了鱼骨坝的水位、流速、流场和动水压强等水力特性,并对水毁原因进行了分析。研究成果对鱼骨坝工程设计具有一定的理论价值。     

关于万吨级船队渝汉直达保证率问题探讨

“万吨级船队渝汉直达，并使其唯率不小于５０”，是体现三峡工程航运效益的重要指标。本文就万吨级船队的采用的依据，要求的航道尺度及通航水流条件，如何实现直达通航的规定保证率等问题进行了论证探讨，并对目前存在问题的解决提出了６点建议。     

三峡枢纽蓄水后对荆江重点河段航道影响及对策初步研究

三峡水库兴建后改变了自然状态下的水沙条件,将引起坝下游荆江河道的冲刷下切、崩岸展宽、河势调整等一系列的变化,给航运带来重大的影响。本文综合分析并预测了这些重点河段受三峡工程影响的变化及发展趋势,并提出了相应的对策。     

宜昌-城陵矶河段近期航道演变及治理对策

根据三峡工程蓄水运用以来的航道变化情况,结合水道演变特性和有关研究成果,预测了本河段今后的演变趋势,并提出了航道治理对策。     

三峡枢纽对荆江航道的影响及对策

三峡枢纽兴建后改变了自然状态下的水沙条件,将引起坝下游荆江河道的冲刷下切、崩岸展宽、河势调整等一系列的变化,给航运将带来重大的影响.本文综合分析并预估了荆江重点河段的变化趋势,推荐了相应对策.     

长江中游航道整治技术研究

西部交通建设科技项目"长江中上游重点清淤工程关键技术研究"和"长江中游典型浅滩演变规律与整治措施研究"依托长江中游航道系统整治工程,通过河床演变分析、数学模型计算、实体模型试验、水槽试验及现场试验等多途径、多技术手段,对长江中游典型分汊浅滩河段-沙市河段、典型弯曲分汊浅滩河段-瓦口子至马家咀河段和典型长直过渡段浅滩河段-周公堤至天星洲河段的演变规律及三峡建库后的演变趋势进行了深入分析,并就航道整治对策与措施进行了大量探索.同时针对当前航道整治前期研究及设计工作中遇到的有关整治建筑物结构型式及施工工艺等关键技术进行了初步开发应用研究.通过研究,对长江中游典型分汊、弯曲分汊、长直过渡段浅滩的演变与治理措施、中细沙河流的实体模型模拟技术以及长河段一、二维嵌套水流泥沙数值模拟方法、整治建筑物新型结构型式与施工工艺等关键技术有所突破,弄清了长江中游典型浅滩的演变规律和演变机理,揭示了三峡建库后的演变趋势,明确了整治思路和方向.提出了新型护滩、促淤建筑物及迎流顶冲丁坝结构及施工工艺,解决了大水深、大流速条件下的护底、沉排技术,创新了分流鱼嘴的结构设计和施工工艺,确定了不同冲刷条件下的整治建筑物防护范围和防护措施,开发了高效率的航道整治建筑物CAD辅助设计系统.研究成果已应用于长江航道清淤应急工程以及长江中游沙市河段、瓦口子-马家咀河段和周公堤-天星洲河段航道整治工程的前期工作中,为前期工作开展提供了基础条件和技术支持,加快了工作进度,节省了前期工作量.有关整治建筑物结构及工艺的研究成果已应用于长江张家洲、碾子湾、东流水道航道整治工程中.对提高整治建筑物设计水平和可靠性、稳定性起到了显著作用.     

明渠交汇口水流浅水二维数学模型研究

针对明渠交汇口缓流流动特性,建立基于高性能有限体积数值方法、具有二阶精度的非恒定浅水二维水流数学模型。基本控制方程采用浅水二维水流方程;采用能够有效捕捉激波的高性能有限体积方法离散控制方程;采用了隐式方法处理阻力项,从而保证了模型的稳定性。采用非结构三角形网格系离散计算区域。最后,应用实测资料对两种模型进行了验证比较,结果表明该模型可模拟明渠交汇口基本流动特性,显示了对天然河流广阔的应用前景。     

边滩对弯曲分汊河段河床演变影响分析

以窑监河段为依托进行概化水槽试验,对有和无边滩条件下,弯曲分汊河段河床演变规律进行研究。结果表明:有边滩和无边滩条件下河道深泓线的变化规律相同,有边滩时河床平均高程比无边滩时略低;对于分流区,水流较无边滩时偏向右岸,断面的最底点也相应偏向右岸;对于分汊区和汇流区,水流较无边滩时偏向左岸,江心洲右沿冲刷幅度较无边滩时大,断面的整体形态也相应偏向左岸;边滩对江心洲的演变也产生影响,有边滩时的江心洲体积比无边滩时要小。