船模的木京擴(kuò)建船閘通航水流條件試驗(yàn)

飛來峽水利樞紐由于場地限制,新船閘需要在在凸岸建設(shè),要獲得良好的通航水流條件難度較高。本文通過整體定床物理模型試驗(yàn),研究了飛來峽水利樞紐新建二線、三線船閘并列布置方案在各種正常運(yùn)行工況下的通航水流條件,對船閘布置方案進(jìn)行了優(yōu)化,最終提出了滿足通航要求的船閘布置方案,可供同類工程設(shè)計(jì)參考。

船閘引航道口門區(qū)水流條件的好壞直接關(guān)系到船舶進(jìn)出船閘的安全.針對沙溪口水電站船閘引航道口門區(qū)水流條件差、水深不足、橫流較大等問題,建立電站河段整體物理模型,并結(jié)合船模航行試驗(yàn),對船閘下引航道口門區(qū)通航水流條件進(jìn)行試驗(yàn)研究,并提出優(yōu)化工程方案.優(yōu)化方案2試驗(yàn)表明:通過筑壩、新建明渠和底部透空式隔流堤工程,下引航道口門區(qū)通航水流條件得到明顯改善,通航水流條件基本滿足規(guī)范要求.船模航行試驗(yàn)驗(yàn)證船舶可以安全平穩(wěn)地通過口門區(qū),且船舶操縱參數(shù)均在要求范圍以內(nèi).

高壩洲水利樞紐深孔和電廠聯(lián)合泄流時，通航建筑物原布置方案下游航道口門區(qū)的回流范圍、回流流速、縱向及橫向流速均較大，不能滿足通航要求。試驗(yàn)研究結(jié)果表明，改變導(dǎo)航堤堤頭的布置形式，減小水流流入航道的角度，可有效地改善流態(tài)，減小回流范圍和回流流速值；采用增大過水面積（降低河床高程）和減小口門區(qū)過流量（開槽分流）等措施可減小縱、橫向流速值，其中以“開槽分流”方案較好，能使口門區(qū)的縱、橫向流速值達(dá)到通航標(biāo)準(zhǔn)。

三峽工程上游引航道實(shí)施全包隔流堤布置方案后,升船機(jī)上游引航道的通航設(shè)施布置也因水流條件變化需作相應(yīng)調(diào)整。通過水力學(xué)試驗(yàn)及自航船模試驗(yàn)對上游引航道隔流堤、浮堤及浮躉船的布置進(jìn)行了研究,并據(jù)此推薦了隔流堤堤頂高程150m、浮堤長120m的經(jīng)濟(jì)合理的布置方案。

城景水電站是利用三板溪水庫回水的長期消落水頭而興建的水電站,可有效地改善上游河道的航運(yùn)水流條件.設(shè)計(jì)船閘布置于泄洪閘中間,樞紐泄洪方式對上下游引航道及口門區(qū)水流條件影響大;下游引航道口門區(qū)位于彎道凸岸,通航水流條件復(fù)雜難以滿足通航安全要求.針對以上問題,通過1∶80比尺的整體樞紐模型,研究下游不利通航水流條件的成因.通過降低通航標(biāo)準(zhǔn)、設(shè)置導(dǎo)流墩、疏浚凸岸岸線、優(yōu)化樞紐調(diào)度,使引航道及口門區(qū)通航水流條件滿足通航規(guī)范要求,為樞紐通航設(shè)計(jì)提供了可靠依據(jù).

三峽工程船閘和升船機(jī)上引航道船模聯(lián)合試驗(yàn)圓滿結(jié)束

通過對長洲水利樞紐通航水流條件試驗(yàn)研究,提出了在上游引航道隔水堤堤頭上游設(shè)由9個墩柱組成的非連續(xù)外擴(kuò)段和上挑潛壩,在下游引航道隔水堤下游設(shè)上挑潛壩群措施。本措施可以保證引航道上下游具有較好的通航水流條件。

清遠(yuǎn)水利樞紐是一座以航運(yùn)、改善水環(huán)境為主,兼顧發(fā)電、灌溉等綜合利用的水利樞紐工程,其通航建筑物是樞紐工程布置的重點(diǎn)之一,其合理的布置是將來通航安全的保障,也為樞紐安全、靈活調(diào)度運(yùn)用打下基礎(chǔ),本工程通過物理模型試驗(yàn)研究對船閘上游的分水墻和下游的隔流堤都作了多方案的優(yōu)化,優(yōu)化提出推薦方案使上下游引航道的流態(tài)得到較大改善,能夠滿足通航要求,也在原設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上節(jié)省了工程投資。

以某低水頭航電樞紐水工模型試驗(yàn)為基礎(chǔ),進(jìn)行了遙控自航船模試驗(yàn),分析了施工導(dǎo)流階段圍堰引起的橫流對船模航行的影響。結(jié)果表明,斜流對船模航行的影響程度主要與橫向流速大小、區(qū)域及船體的對岸航速有關(guān)。該研究方法可以為航道水力學(xué)研究和航道工程設(shè)計(jì)提供參考。

通過試驗(yàn)深入研究了反弧形閥門門厚及廊道水流雷諾數(shù)對閥門段廊道水流阻力特性的影響,研究表明:1)存在臨界雷諾數(shù),當(dāng)廊道水流雷諾數(shù)大于臨界值時,閥門段廊道阻力系數(shù)變化緩慢并趨于穩(wěn)定,當(dāng)廊道水流雷諾數(shù)小于臨界值時,閥門段廊道阻力系數(shù)變化迅速;2)小開度時,閥門相對厚度越大,閥門段廊道阻力系數(shù)越小,大開度時,閥門相對厚度越大,閥門段廊道阻力系數(shù)越大;3)全開時,當(dāng)廊道水流雷諾數(shù)大于6×105時,閥門厚度變化對閥門段廊道阻力系數(shù)的影響甚微。

為研究橡膠防護(hù)件對閘門的防護(hù)性能,對不同尺寸及不同保護(hù)層材料的橡膠防護(hù)件進(jìn)行了系列基本力學(xué)性能試驗(yàn)和破壞性試驗(yàn),為實(shí)際應(yīng)用的選型提供了依據(jù)。進(jìn)一步在實(shí)際選用的試件上進(jìn)行了傾斜一定角度、剪切、扭轉(zhuǎn)和雙向加載試驗(yàn),并與單向垂直受壓加載的試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行了比較,試驗(yàn)結(jié)果表明螺栓孔處容易出現(xiàn)裂縫。經(jīng)對螺栓孔處的結(jié)構(gòu)進(jìn)行改進(jìn)后,上述現(xiàn)象明顯好轉(zhuǎn)。該種護(hù)防護(hù)件目前已應(yīng)用于江蘇省皂河三線船閘和泗陽三線船閘,應(yīng)用效果較好。

明渠是三峽工程施工期的主要通航設(shè)施，承擔(dān)二期工程期間的客貨運(yùn)輸任務(wù)。根據(jù)我所１／１５０物理模型對明渠通航水流條件的試驗(yàn)研究資料，分析了明渠通航水流條件的特點(diǎn)及其對船舶航行的影響，并對與明渠通航有關(guān)的問題進(jìn)行討論。

在收集國內(nèi)外技術(shù)文獻(xiàn)、了解研究背景全貌、總結(jié)目前通航水流條件限值在使用中存在問題的基礎(chǔ)上,選擇不同航道等級、不同地域的依托工程,通過物模、船模和現(xiàn)場水流測驗(yàn),研究了不同航道等級、不同布置方式通航建筑物引航道口門區(qū)和連接段船舶(隊(duì))的航行條件,并提出了相應(yīng)的水流條件限值。

為了配合草街航電樞紐工程的設(shè)計(jì)和施工,論證工程布置的合理性和可行性,按照試驗(yàn)要求制作了船模,并對有關(guān)工程的設(shè)計(jì)布置方案進(jìn)行了優(yōu)化和研究。分別根據(jù)水工模型比較方案和推薦方案,進(jìn)行施工導(dǎo)流明渠及連接段的船模通航試驗(yàn)研究。根據(jù)船模試驗(yàn)最高安全限制的要求,結(jié)合相關(guān)水流條件的船模通航試驗(yàn)研究,對2個布置方案沖淤前后的試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行分析,比較各方案通航條件的優(yōu)劣,給出了通航推薦方案及建議。

本義對連續(xù)式和分散式兩類船閘引航道口門區(qū)及分散區(qū)船閘中間渠道內(nèi)的水流運(yùn)動特性及影響船舶航行和停泊的主要因素進(jìn)行了研究，提出了改善通航水流條件的措施和優(yōu)化布置方案。

為保證通航安全,船閘設(shè)計(jì)規(guī)范對船閘上下游引航道內(nèi)的水流條件提出了很高的要求,而船閘通航常常受到泄洪建筑物運(yùn)行的影響,通航條件惡化。通過試驗(yàn)優(yōu)化泄洪建筑物與船閘所組成的樞紐的平面布置,優(yōu)化泄洪建筑物調(diào)度運(yùn)用方案,可以最大程度地減小泄洪建筑物運(yùn)行時對船閘通航的影響,并且通過試驗(yàn)擬定合理的船閘調(diào)度方案和劃定通航警戒區(qū)域。

施工期通航連接河段水漢條件及航道整治模型試驗(yàn)

三，毹鰳，通龜，邑，道毪暑．纜咝 胞工期通麗連接河段水流條件 i ，上．i弓及舫追整治檁型試驗(yàn) 尹庭偉 前言2模型設(shè)計(jì) 長江是我國內(nèi)河航運(yùn)的大動脈，是聯(lián)接西南，華中、華 東的水運(yùn)交通干線；長江三峽工程規(guī)模巨大．旌工期長，解 決好施工期間的通航問題對長江航運(yùn)的jf常運(yùn)行和沿江兩岸 的經(jīng)濟(jì)發(fā)展，具有十分重要的現(xiàn)實(shí)意義，必須全面考慮、蛋 善安排。 三蛺工程初步設(shè)計(jì)確定采用河床分期導(dǎo)流的施工方案： 即第。期圍右岸，開挖導(dǎo)流明渠、修建混凝土縱向圍堰．同 時興建左岸臨時船閘，此時期船舶由原主河槽通航；第二期 圍左岸主河槽．修建河床溢流壩段、左岸廠房壩段和電站， 永久通航船閘，此期間船舶由明渠、臨時船閘及升船機(jī)通航 (后決定升船機(jī)緩建，不參與旌工通航)；第三期封堵導(dǎo)慌 明渠，利用三期圍堰和左岸大壩擋水，

施工期通航連接河段水漢條件及航道整治模型試驗(yàn)

峽江水利樞紐位于\"s\"形彎道內(nèi),引航道上、下游口門區(qū)通航水流條件非常復(fù)雜。通過物理模型試驗(yàn)研究了引航道口門區(qū)通航水流條件,并給出了優(yōu)化布置方案。結(jié)果表明:通過調(diào)整引航道中心線位置、縮小引航道中心線與河道主流流向交角,并適當(dāng)開挖局部高地,有效地改善了上游引航道通航水流條件;下游引航道通航水流條件則主要以外擴(kuò)式底部透空導(dǎo)流墻整流措施來改善。

船閘常與其它過流建筑物結(jié)合布置,過流建筑物運(yùn)行時常對船舶安全通航造成影響。船閘引航道表層橫向流速是判斷船閘引航道通航條件的重要指標(biāo)之一,其它過流建筑物下泄流量的大小與樞紐布置直接影響表層橫向流速的變化。該文通過數(shù)值模擬計(jì)算的方法,研究了七浦塘江邊樞紐工程在原導(dǎo)墻形式下各種工況下水流流場結(jié)構(gòu),比較了增加直長導(dǎo)墻和弧形短導(dǎo)墻兩種不同的優(yōu)化方式對表層橫向流速的影響。研究結(jié)果表明：在泄流區(qū)和引航道之間增加導(dǎo)墻長度有利于減小表層最大流速;弧形短導(dǎo)墻方案在滿足同樣橫向流速限值情況下,可顯著減少導(dǎo)墻長度,節(jié)約投資。

凌津?yàn)┧娬敬l結(jié)合施工期臨時通航的設(shè)計(jì)與運(yùn)行