非额定工况实船试验确定消滩水力指标的方法

消滩水力指标是急滩整治依据的一项标准,但采用实船试验确定时常常难以满足理想的额定条件。首先指出了实船试验确定消滩水力指标的3个理想额定条件,给出了额定载重,额定功率条件下确定消滩水力指标的简单方法。根据非额定工况和额定工况各自的受力平衡方程,导出了将非额定工况的实测对水航速转换为消滩水力指标对应航速的转换公式,并给出了兹万科夫阻力公式法、通用阻力公式法和修正通用阻力公式法等3个转换方法。依据澜沧江四级航道静水航速和上滩实船试验成果,演示了测点数据的取舍、推进系数的计算、坡流指标的拟合等过程,并对比了3个转换方法的计算成果,推荐了简便合理的转换公式。     

基于理想流的群围堰绕流解析理论

运用复变函数理论研究了理想液体平面势流的多圆柱绕流,导出了多圆柱绕流的解析解,并对其特殊解进行分析,得出当L/a>3时多圆柱间相互干扰消失;为防止围堰发生过大冲刷,应在距围堰0.75 a范围内防护;防止发生的围堰绕流对行船产生影响,避免轮船对围堰的撞击影响施工进度和质量,应在上游距桥址>0.5L处设置防撞栏;避免绕流流线变化过大,桥轴线方向与水流流速方向夹角一般应控制在α≤5.°     

基于混凝土塑性损伤模型的桥墩在快速水流作用下的损伤分析

为探究快速水流作用对桥梁水下结构的影响,基于混凝土塑性损伤模型,建立了某桥墩在水流压力作用下的有限元分析模型,系统分析了不同水流速度、水深条件下不同强度桥墩结构变形及损伤的发生、发展过程及特征。结果显示,快速水流作用下,桥墩根部迎水面的受拉区更容易发生损伤;考虑结构非线性后,桥墩的水位高度临界值在8m左右,水流速度的临界值在6m/s左右;超过临界值后桥墩的塑性损伤及墩顶位移发展急剧加快,在一定条件下会超过规范限值。计算结果还表明,对同一个桥墩而言,损伤发生时的预警流速仅为按照规范规定的墩顶位移限值确定的预警流速的0.6倍左右,故目前传统设计的桥梁存在一定的损伤隐患;而提高混凝土强度并不能显著提高预警流速,将混凝土强度从C25提高到C40,预警流速仅增加了10%。     

平陆运河牛江河下底河入汇方案研究*

支流与干流的交汇区水流流态复杂,而人工开挖运河存在交角大、汇入流量大的特点,对航道通航影响显著,需对支流口实施河道治理工程。针对平陆运河中牛江河、下底河支流汇入运河后入汇河段的干流通航问题,进行入汇河段水流运动特性的研究。基于RNG k - ε紊流模型,采用三维数值模拟方法模拟不同设计工况下支流入汇情况,结果表明原设计方案不满足通航条件。因此,在设计方案基础上提出调整入汇方向、扩大入汇断面的优化措施,显著改善了通航水流条件,达到规范要求。研究成果可为类似工程提供借鉴。     

开敞水域斜跨航槽水流特征的观测分析

为分析研究开敞水域中,水流斜跨航道进入航槽后的水流特征,垂直连云港外航道布置水文测量断面进行现场观测。通过观测分析,总结了槽中流速的垂向分布规律,以及流向对槽中流速的影响,并给出了槽中流速与边滩来流流速间的经验关系式。研究成果能为开敞水域航槽选线和回淤研究提供科学参考。     

长江中游戴家洲河段天然水流特性试验研究

文章对长江中游戴家洲河段的来水来沙特点进行了分析。通过实体模型试验,对该河段水流动力轴线的位置、戴家洲洲头局部流态、分汇流点的位置以及各级流量下断面平均水深、断面平均流速进行了深入分析,对各级流量下的比降、分流比进行了研究,并对两汊平均流速、平均水深,涨、落水期的水深、流速、比降等进行了比较,以加深对河段水流运动规律的认识,同时为工程方案整治效果的分析比较打下基础。     

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。     

船模航行试验开创水运工程技术新史

交通运输部天津水运工程科学研究院提出节约工程投资的技术方案,为解决桂平航运枢纽二线船闸的平面布簧和通航水流条件问题,采用了定床物理模型和遥控自航船模航行试验相结合的手段。这项技术加快了两江干线航道等级提高的建设步伐,为完善西江流域的综合运输体系,促进西江干线沿岸及西南地区的经济发展作出了贡献。     

河市州河大桥通航水流平面二维数学模型研究

采用平面二维水流数学模型,分析了州河大桥建桥前后的通航水流条件。通过工程修建前后水面线和流场的计算和分析,表明州河大桥的修建对各级流量下河道的水位、过水断面面积和河宽的变化影响很小,对主河道流场基本不会产生影响,论证了大桥修建的可行性。     

祥利码头工程对航道的影响研究

结合工程实例,采用平面二维水流数学模型,分析了码头修建前后的通航水流条件。通过工程前后水面线和流场的计算分析,表明码头工程占据河道过水面积很小,流场影响范围不大,工程对通航及河床演变基本无影响,论证了码头修建的可行性。