融江麻石船閘改擴(kuò)建工程樞紐整體通航水流條件數(shù)值模擬研究.pdf

1、引航道分隔于樞紐的上下游，是船舶（隊(duì)）通過(guò)樞紐過(guò)程中供其調(diào)整、停泊等待、安全通航的綜合性過(guò)渡航道段。通常，上游引航道位于庫(kù)區(qū)，除大壩泄洪外水庫(kù)調(diào)度運(yùn)行時(shí)，引航道口門區(qū)流速不大，水流條件較好;而下游引航道受水庫(kù)調(diào)度及電站尾水下泄的非恒定流影響，口門區(qū)附近容易形成斜流和大范圍回流區(qū)，給船舶進(jìn)出引航道航行帶來(lái)困難。同時(shí)航道的內(nèi)外動(dòng)靜水體交換，引起停泊段水面產(chǎn)生較大波動(dòng)，不利于船舶安全停泊。因此，探究引航道通航水流特性對(duì)保障船舶（隊(duì)）航行安全和

2、提高通航效率具有重要意義。
　　本文結(jié)合西江黃金水道升級(jí)建設(shè)項(xiàng)目“融江麻石船閘改擴(kuò)建工程樞紐整體通航水流條件數(shù)值模擬研究”，對(duì)麻石樞紐新船閘的總體布置，上下游引航道口門區(qū)、停泊段等采用二維水流數(shù)學(xué)模型，采用密排三角形網(wǎng)格模擬方法，對(duì)通航水流條件進(jìn)行模擬研究。筆者主要通過(guò)三部分編寫論文:
　　首先用建立的數(shù)學(xué)模型計(jì)算上下游選定斷面流速，通過(guò)斷面實(shí)測(cè)流速資料檢驗(yàn)該模型的正確性。結(jié)果顯示除極個(gè)別點(diǎn)有所偏差外，大部分測(cè)點(diǎn)流速吻合良好

3、，均在誤差范圍內(nèi)，證明所建模型能夠完成該項(xiàng)目計(jì)算;
　　其次在原設(shè)計(jì)布置方案基礎(chǔ)上，計(jì)算、分析樞紐上下游引航道在各工況下的通航水流條件，計(jì)算結(jié)果顯示，高水位134m水位運(yùn)行時(shí)，上游引航道停泊段最大縱向流速為0.76m/s，不滿足規(guī)范要求的0.5m/s指標(biāo);死水位130m運(yùn)行時(shí)停泊段最大縱向流速為0.99m/s，不滿足通航安全要求，橫向流速最大值為0.17m/s，略超0.15m/s通航要求。下游下泄僅為發(fā)電機(jī)組引用流量時(shí)，停泊段最大

4、縱向流速為0.74m/s，略超過(guò)了0.5m/s的通航安全要求;下泄洪水流量Q≥11200m3/s時(shí)，口門區(qū)最大橫縱流速均不滿足要求。
　　最后針對(duì)原設(shè)計(jì)方案存在的問(wèn)題，提出的優(yōu)化方案將上游引航道寬度由50m增大到55m，地板高程降低至123.7m并設(shè)置為復(fù)式斷面。計(jì)算表明除死水位130m運(yùn)行時(shí)，停泊段縱向最大縱向流速為0.76m/s，大于0.5m/s通航安全指標(biāo)，其他工況下均滿足通航安全要求，并建議采取延長(zhǎng)船閘閥門開(kāi)啟時(shí)間的方式加