嘉陵江草街航电枢纽施工导流明渠通航船模试验研究

为了配合草街航电枢纽工程的设计和施工,论证工程布置的合理性和可行性,按照试验要求制作了船模,并对有关工程的设计布置方案进行了优化和研究。分别根据水工模型比较方案和推荐方案,进行施工导流明渠及连接段的船模通航试验研究。根据船模试验最高安全限制的要求,结合相关水流条件的船模通航试验研究,对2个布置方案冲淤前后的试验结果进行分析,比较各方案通航条件的优劣,给出了通航推荐方案及建议。     

长洲枢纽三线四线船闸上游航线选择研究

为配合长洲枢纽三线四线船闸工程设计,判断中江布置方案可行性和合理性,采用定床物理模型试验和遥控自航船模试验相结合的研究手段,对长洲枢纽三线四线船闸中江布置方案的上游航线的航路进行研究。通过对工程河段水流特性、汊道分流比变化的分析,找出上游航线布置存在的主要问题,结合模型试验研究3条设计航线的通航水流条件和船模航行条件,对比分析3条航路的优劣,在此基础上,提出优选航路以及上游铁路桥和公路桥通航孔增设位置方案。     

赣江井冈山航电枢纽总体布置

根据井冈山航电枢纽坝址地形地质条件,提出船闸、电站厂房同岸和异岸布置2种集中布置方案。考虑防洪度汛、通航条件、施工条件和工期、远期建设、工程投资最优原则,进行总体布置方案比较,提出左岸布置船闸,右岸布置电站厂房、鱼道的推荐布置方案。利用水工整体模型和船模试验,对推荐布置方案从枢纽泄流消能、上下游引航道通航条件、电站水流条件等关键因素论证布置方案的合理性,并进行针对性研究,提出改善措施。研究过程和结论可为类似低水头航电枢纽总体布置提供参考。     

涪江富金坝枢纽船模通航试验研究

鉴于富金坝电航工程发电厂和通航船闸及上下游引航道利用露水垭垭口布置,通航条件较为复杂,因此在初步设计阶段．通过船模试验进一步论证枢纽船闸的通航条件,检验船舶进出船闸的可靠性。根据船模试验最高安全限值的要求,结合有关水流条件和船模通航试验研究,对试验成果进行分析,提出最佳航线、驾驶方式和航行难点,并最终给出推荐方案及建议。     

桂平航运枢纽二线船闸平面布置研究

为配合桂平航运枢纽二线船闸工程设计,采用定床物理模型试验和遥控自航船模试验相结合的研究手段,对桂平二线船闸工程布置进行研究,分析和论证设计方案的合理性。通过工程河段水流特性、枢纽调度对上、下游水流条件影响的模型试验,分析了工程河段水流特性,研究了二线船闸上下游引航道口门区和连接段航道通航水流条件和船舶航行条件,修改完善了设计方案,并最终确定了桂平二线船闸合理可行的工程布置方案。     

大顶子山航电枢纽总体布置试验研究

松花江大顶子山航电枢纽工程河段具有Ⅱ级台地宽、两岸堤距大、河床覆盖层厚、河床质可动性及渗透性强等特点,该河段兴建低水头航电枢纽工程其总体布置是关键,利用正态物理模型（11∶00）及遥控自航船模等研究手段,对大顶子山航电枢纽工程预可、工可、初步设计及施工图设计等阶段枢纽总体布置进行了多方案比选,提出枢纽主要建筑物布置：自右岸依次为船闸、10孔泄水闸、电站、28孔泄水闸及土坝。文章重点介绍枢纽布置方案研究过程与最终枢纽总体布置方案,为平原河流兴建其他航电枢纽工程提供参考借鉴。     

长洲枢纽三线四线船闸平面布置研究

为保证西江黄金水道的畅通,提高长洲枢纽的通过能力,拟在长洲枢纽一线、二线船闸基础上增建三线、四线船闸。受枢纽河段地形条件的影响,三线四线船闸仅有长洲岛右缘和外江右侧台地可供布置。为判别两处位置的优劣,采用定床整体水工物理模型试验和遥控自航船模试验相结合的研究手段,对两处位置船闸布置通航条件进行了研究,分析了工程河段水流特性,研究了船闸上下游引航道口门区和连接段航道通航水流条件和船舶航行条件,确定三线、四线船闸合理可行的工程布置方案。     

高坝枢纽新建通航建筑物轴线及通航条件研究

针对山区已建高坝枢纽新建通航建筑物轴线布置受河道窄、水头高、电站泄流及已有建筑物影响等条件限制的问题,依托贵州清水江白市水电站枢纽新建通航建筑物工程,采用1∶100正态整体水工模型与自航遥控船模相结合的技术手段,对多条轴线布置方案进行通航水流条件及船舶航行操控研究与优化。试验结果表明,右岸轴线布置方案通航水流条件及船舶航行状态均较好,为推荐方案。研究成果解决了工程关键问题,可供类似已建高坝水利枢纽新建或扩建通航建筑物工程参考借鉴。     

湘江土谷塘航电枢纽工程船舶进出闸方式研究

结合枢纽整体水工物理模型试验、船模试验结果,针对"曲进直出"和"直进曲出"两种方案,从口门区通航条件、船舶过闸效率、枢纽湘江大桥的跨径布置、预留二线船闸的施工影响和对枢纽泄流能力的影响等方面对土谷塘航电枢纽工程船舶进出闸方式进行了对比分析,为最终确定船舶进出闸方式提供了依据。     

右江鱼梁枢纽施工期通航水流条件改善措施

枢纽施工期的通航问题是施工总体战略布置、总工期和总造价的关键性课题,它影响着施工布置、工程量及工期安排。右江鱼梁枢纽利用缩窄的河床通航来解决一期施工期的通航问题,文中采用物理模型试验和自航遥控船模试验相结合的研究方法,分析了右江鱼梁枢纽一期工程施工期设计方案的通航水流条件,对设计方案下影响通航水流条件的各个因素进行总结,提出了一些改善水流条件的工程措施,基本解决了一期工程施工期的通航问题。     

引航道与河流主航道的夹角对通航条件影响试验

分析总结了山区河流通航建筑物引航道与河流主航道夹角形成的因素。通过概化物理模型和船模航行试验,研究了船闸布置在弯道凸岸以及引航道与河道斜交布置2种条件下,引航道与河流主航道不同夹角时,口门区和连接段的通航条件。试验表明,当船闸布置在弯道凸岸附近,河道流速为1.5～2.0 m/s时,转弯夹角宜小于20°;当引航道与河道斜向布置,河道流速为1.5 m/s时,夹角宜小于等于25°,当河道流速为2.0～2.5 m/s时,夹角宜小于等于20°。     

限制性航道船周回流速度与船体下沉研究

通过船舶在限制性航道(宽32 m,水深2.5 m)的航行试验,研究了500 t和300 t船队航行时的船周回流速度与船体下沉。试验表明,船周回流和船体下沉与航速、航行方式和断面系数等因素有关,其中交错航行时的船尾下沉量是渠道水深设计的控制条件。     

百色升船机中间渠道内船舶航速与渠道尺度分析及航行条件试验

百色水利枢纽通航建筑物采用带中间渠道的2级垂直升船机方案,第一级升船机设计最大提升高度为25.2 m,第二级升船机设计最大提升高度为88.8 m,中间渠道总长约2.2 km,渠道内双向过船。通过对升船机运转方式的分析和船舶过闸时间的计算,为保障升船机的通过能力,中间渠道中船舶的平均航速应大于1.5 m/s,综合物理模型试验结果,建议百色中间渠道内的船舶航速取2.0~2.5 m/s。     

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。     

关于浅水影响及其改善技术

通过浅水船型试验研究实例讨论浅水影响问题,强调内边界条件对船舶浅水性能的影响,并通过一例双体船的试验研究提出通过加装尾后水翼改善船舶浅水性能的技术方案。     

变态船模与实船的相似性问题探讨

从相似理论入手 ,对变态船模与实船的相似性进行讨论 ,并结合实例 ,对变态船模的实用性进行探讨。     

带中间渠道船闸运转方式的试验研究

带中间渠道的分散梯级船闸是高坝通航建筑物的布置型式之一,它具有调度灵活、通过能力大等特点。但其上下级船闸采用不同运转方式时,所产生的非恒定流水流条件十分复杂,严重时将影响船舶(队)停泊和航行条件,还会对船闸运转及人字闸门产生不利影响。通过1:40的水工概化模型试验,对断面为规则的矩形中间渠道进行了上下级船闸单独、同时与错时灌泄水3种运转方式渠道内的水力特性研究,否定了船闸同时运转方式;对渠长2 000 m和1 400 m在特定条件下的船闸错时运转方式,找出了最佳错开时间;对3种运转方式的水力要素进行综合对比后,最终推荐采用先泄后灌运转方式。     

构皮滩升船机中间渠道通航隧洞和渡槽的尺度研究

构皮滩水电站通航建筑物采用带二级中间渠道的三级垂直升船机方案,其中第一级中间渠道由单线通航隧洞、渡槽、明渠及错船段组成。采用水工物理模型和船模试验,对第一级中间渠道的航行水力条件、单线通航隧洞和渡槽的尺度进行了系列研究。结果表明,船舶航行阻力、下沉量和渠道内水位波动随着船舶航速的增大而增大,一定航速条件下,渠道内还将产生横波,对船舶航行安全影响较大,应避免;错船段和单线渠道的连接应平顺,并应注意船舶从单线渠道航行至错船段时,因阻力减小,造成航速突然增大的影响。试验提出了不同航速条件下的单线通航渠道合理尺度,优化了错船段的位置,建议单线渠道宽采用18 m,水深不小于3.0 m,船舶航速小于等于1.2 m/s。     

拖曳水池标模阻力复合航次试验不确定度分析

参考国际拖曳水池会议(ITTC)推荐的规程,对船模拖曳水池的阻力试验进行不确定度分析。根据船模阻力试验的流程,确定试验过程中的误差源;根据不确定度的传递方程,确定误差源对试验结果的影响;基于一艘船模标准模型进行带舵的复合航次重复试验,并根据试验误差源分析得到试验结果的不确定度。在此基础上,提出降低试验不确定度的方法。分析结果表明,在95%置信水平下(k=2),总阻力及其主要水动力系数的不确定度均小于1%,试验结果可作为标模基准校验使用。