航道整治线型理论确定方法初探

整治线型对航道整治工程设计施工的意义重大,以往多根据经验确定。考虑到环流消失对弯道过渡段水流挟沙力减小、泥沙淤积、浅滩碍航的影响,以弯道环流运动研究成果为基础,分析不同环流消失长度公式,选取张定邦公式进行改进,初步探讨了整治线型确定的理论公式法,并采用长江中游弯道河段实测数据对公式进行了验证。     

航道整治线型理论确定方法初探

整治线型对航道整治工程设计施工的意义重大,以往多根据经验确定.考虑到环流消失对弯道过渡段水流挟沙力减小、泥沙淤积、浅滩碍航的影响,以弯道环流运动研究成果为基础,分析不同环流消失长度公式,选取张定邦公式进行改进,初步探讨了整治线型确定的理论公式法,并采用长江中游弯道河段实测数据对公式进行了验证.     

kinoshita派生弯道水流三维数值模拟

本文采用雷诺方程和雷诺应力紊流模型相结合建立起弯道的三维数学模型,并结合shukry弯道实验结果对模型进行验证。利用此模型对kinoshita型非对称弯道进行模拟研究。结果表明:非对称型弯道的高流速区比对称型弯道更加辐聚,水流动力轴线更加的不顺滑,主流区在弯顶的顶冲作用更强;对称型弯道的断面环流强度不断衰减,而非对称型弯道则不同;随着偏斜度的增大,断面环流强度在弯道前半段不断减小,后半段则相反。     

弯道中环流对船舶产生的倾覆力矩计算分析

结合水力学知识,研究了弯道中水流的环流形成机理,给出了弯道中的横向自由水面表达式。通过环流垂向的速度分布公式,探讨了弯道中航行的船舶的受力情况,并计算出了环流对船舶产生的力矩作用的大小,给出了计算表达式。     

弯道水流环流结构的试验研究

建立了弯道水流概化模型试验,利用ADV对三维流速数据进行了采集.通过对弯道水流流速的分析统计.对弯道环流沿程变化和分层结构进行了初步研究.结果表明,环流结构在弯顶前后呈现出不同规律,并且存在沿水深上下分层的现象.研究为进一步深入探讨弯道水流特性奠定了基础.     

复式断面明渠湍流的统计特征和拟序结构

应用直接数值模拟(DNS)方法，研究了复式断面明渠湍流的一阶和二阶统计特征，分析了湍流拟序结构在复式断面明渠内的分布规律。首先，针对平板边界层湍流问题对数值模拟方法的精度进行了验证；随后，分析了复式断面明渠的主流流速分布、二次环流强度和分布，以及二次环流对主流流速分布的影响，讨论了紊动强度和雷诺剪切应力极值大小和分布特征；最后，再现了复式断面明渠湍流的三维拟序结构，阐述了滩槽结合处典型“发卡”涡结构的特征及其诱发二次环流的机制。     

长江口水流运动特性分析

根据长江口ADCP实测断面水流资料,对长江口断面运动随时间变化情况进行了分析,结果表明,涨落潮流分离,落潮主流偏向右岸(南岸),涨潮主流偏向左岸(北岸),流速存在着明显的差异,低平潮和高平潮前后,在断面上有三个方向环流的产生。     

Engelund弯道横向流速公式改进

Engelund弯道环流公式理论性强、国际上应用广泛,但底部边界条件假设不尽合理,致使公式不适用于粗糙床面。修正了底部滑移速度,提出河底横向湍流切应力形式,将两者用于边界条件。据此得到光滑和粗糙床面统一的弯道环流流速公式,改进了Engelund公式。改进公式具有普遍适用性,且计算值与实测资料符合度优于前人公式。     

孙东坡弯道环流公式改进*

孙东坡弯道环流流速公式结构简明、形式合理、不受卡门常数影响,且与实验室资料有良好的拟合性。但在横比降的计算和普朗特紊流切应力的构架方面存在着缺陷,使得公式不能很好地反映出粗糙床面的实际情况。针对上述问题,引入与实际情况相符的罗索夫斯基横比降公式,重新构架了普朗特紊流切应力方程。改进公式不仅改善了原公式中存在的问题,而且计算值与实测值吻合度非常好,可应用到实际的弯道流速计算中去。     

明渠弯道水流三维数值模拟*

采用雷诺平均Navier-Stokes(RANS)方程组,其中动量方程的雷诺应力项用k-ω涡黏紊流模型求解,结合VOF方法跟踪自由水面,运用Fluent软件模拟了明渠180°弯道水流的三维特性。通过将数值模拟的水位结果与试验资料进行比较,表明数值模拟能够有效地预测弯道水面高度的变化范围以及水面横比降的主要影响范围;同时分析了弯道水流不同水深的平面流场和典型断面弯道环流分布。     

关于运河弯曲段航道加宽值的计算分析

为研究限制性航道弯曲段的航道加宽值问题,分别对弯曲航道加宽处的平面布置,加宽值ΔB的计算公式以及加宽值的影响因素等进行分析。通过对船舶(队)在弯道段航行所受影响因素进行分析,得出影响弯曲航道加宽值的主要因素为弯曲半径、船舶(队)长度及航道宽度。按照各种运行条件下提出的弯道加宽值的经验公式,对加宽值ΔB进行计算。通过比较各公式的计算结果,提出了推荐加宽值的计算公式。     

山区大型河流弯曲分汊河段航道整治思路与措施

铜鼓滩为弯曲分汊浅险滩,弯槽为枯水航槽,上口水浅,不满足尺度要求,中段航槽落湾,弯曲半径小,下口流速大,流态乱,上下水船舶航行危险。通过叙泸段工程整治,该滩碍航问题得到解决。基于模型试验成果和工程实际效果,通过研究该滩水沙特点和碍航特性,对治理思路与整治措施进行剖析。该类滩险主流洪水趋直,枯水落湾,洪水面流与底流分离,面流趋直,底流携带泥沙落弯;可开辟窄深型直汊通航,辅以江中整治建筑物束水维持航槽稳定;考虑到水沙分离的规律,应合理确定分流点,使水流归直槽,泥沙仍走弯槽。     

船闸下引航道口门区回流特性及改善措施

根据船闸下引航道口门区水流特点,应用水槽数学模型,对不同引航道宽度、水流流速、水深等对下引航道口门区回流长度等特性的影响进行研究,得出船闸下引航道口门区回流长度的计算公式,并通过概化模型研究透空隔流堤对下引航道口门区水流条件的影响,结论可供船闸工程设计参考。     

红水河十五滩航道整治

十五滩是西南水运出海中线通道(红水河广西段)中的著名滩险,集急、浅、险、弯于一体,整治难度较大。利用实测水文观测资料进行水流条件及碍航特性分析,在此基础上,结合工程实际提出该滩的整治原则,并利用物理模型试验的成果进行航道整治工程设计。设计技术标准不只局限于航道等级对航道尺度的要求,还根据降低流速和减缓比降的需要,将滩口或相应部位作加宽、加深处理,以便改善流态,满足航行要求。工程实施后,扩大了航道尺度,解决了“险”、“窄”、“弯”等问题。     

导流墩改善船闸引航道口门区水流条件试验研究

对顺直河段船闸下游引航道口门区在无、有导流墩情况下的水流条件进行了概化试验研究,认为导流墩是削弱口门区回流、减小横向流速的有效工程措施。     

弯曲河道水流的研究现状

水在流动的时候受边界条件影响很大。弯道水流是工程实际中经常碰到的一种水流形式。由于弯道特有的几何特征和几何条件,其水流特性与顺直河道有显著的不同。弯曲型河流的水流运动研究包括流速及流速分布、比降、流场分布、环流运动、紊动特性等。单个的独立弯道中水流结构方面的研究已经比较成熟,文章对此进行了系统归纳。而连续弯道水流结构研究的成果还不多见,针对目前该领域研究中存在的问题提出了一些看法与建议。     

徒骇河富国作业区至东风作业区千吨级航道设计研究

依据相关规范,结合徒骇河河道地形、地质、水流和货运组成特点,在选定船型的基础上,确定了乘潮水位和航道的水深、底高程、航宽等参数。对于航道变向问题,长弯曲段采用内河弯道曲率半径进行设计,急弯段采用海域转弯半径进行设计。最后采取设置候潮区的方法,解决船舶候潮和上、下船舶错航时待航问题,候潮区采用双浮筒系泊方式设计。     

韩江东溪船闸通航水流条件优化试验研究

潮州供水枢纽东溪水闸段呈"C"形弯曲河道特点,新建船闸布置于弯道凸岸,上下游引航道中心线与河道交角较大。通过整体物理模型试验及自航船模验证试验,提出改善水流条件的具体措施。结果表明:通过降低通航标准、优化航线、开挖与调整凸岸岸线等措施,减小了引航道中心线与河道主流流向交角,减弱了上、下游引航道及口门区存在的横向流速、回流等不利流态;有效改善了东溪船闸的通航水流条件,为"C"形弯曲河段船闸布置提供参考。     

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。