長(zhǎng)江干線涪陵至豐都段航道整治方案數(shù)值模擬研究——老虎梁灘段.pdf

1、由于長(zhǎng)江干線涪陵至豐都河段處于三峽庫(kù)區(qū)常年回水區(qū)，該河段內(nèi)的佛面灘、頭外梁、老虎梁等礙航礁石的礙航特性、礙航機(jī)理隨水位期的變化而發(fā)生改變，尤其是老虎梁灘段，其邊界條件包括微彎、分汊等多種形態(tài)，灘險(xiǎn)成因復(fù)雜，滑梁水、泡漩水較為突出，因此，對(duì)老虎梁灘險(xiǎn)成因及其整治措施的研究是十分重要的。本文對(duì)山區(qū)河流灘險(xiǎn)的研究現(xiàn)狀及數(shù)值模擬的概況進(jìn)行了總結(jié)，并在此基礎(chǔ)上根據(jù)涪陵至豐都河段的實(shí)測(cè)地形水文資料，建立了平面二維水流數(shù)學(xué)模型，并進(jìn)行了水位、流向及流

2、速驗(yàn)證，分析了老虎梁灘段的礙航特性及成因，以此提出了整治思路、整治參數(shù)及整治方案，對(duì)比分析了老虎梁灘段在各整治方案下水流條件的變化情況，并確定了最優(yōu)整治方案。
　　本研究主要內(nèi)容包括：⑴依據(jù)研究河段實(shí)測(cè)地形水文資料，采用平均水深控制體積法建立平面二維水流數(shù)學(xué)模型，并利用河段實(shí)測(cè)水位、流速分布和浮標(biāo)流向資料對(duì)模型進(jìn)行了驗(yàn)證，結(jié)果表明模型的建立及數(shù)值計(jì)算方法的選取是合理的。⑵綜合考慮反映水流情況和船舶操縱難度參數(shù)，從中選取了流速、橫向

3、流速、流速橫縱比、航行阻力及船舶推阻比等5個(gè)指標(biāo)來(lái)全面準(zhǔn)確地對(duì)炸礁方案優(yōu)劣進(jìn)行評(píng)價(jià)，并采用單位炸深邊際效比指標(biāo)分析不同炸深的邊際效應(yīng)。⑶合考慮老虎梁灘段最低設(shè)計(jì)水位、淹沒水位、最差流態(tài)水位等情況，從中選取8組具有代表性的水位和流量組合，開展密集工況的灘段水流特性模擬，并進(jìn)行最洶流量分析，確定以流量Q=24500m3/s作為最洶流量來(lái)分析老虎梁炸礁方案。⑷依據(jù)實(shí)測(cè)地形水文等資料，結(jié)合數(shù)學(xué)模型的詳細(xì)研究，系統(tǒng)分析、研究老虎梁灘險(xiǎn)成因及其不同

4、水位期的礙航特性、礙航機(jī)理，分析認(rèn)為老虎梁灘段礙航原因是礁石伸入江心束窄航道形成挑流，汛期漲水漫盤時(shí)流態(tài)極為紊亂，滑梁水尤其強(qiáng)大，當(dāng)流量大于24500m3/s時(shí)，船舶推阻比小于1，船舶航行操作難度較大。⑸結(jié)合老虎梁灘段的礙航特性、成因及整治原則，確定了炸礁水深、炸礁基線及炸礁平臺(tái)的整治參數(shù)，并系統(tǒng)研究對(duì)比了多種炸深、兩種炸礁基線及多種炸礁平臺(tái)組合方案的整治效果，最終確定距基線60m兩級(jí)平臺(tái)，平臺(tái)一炸深8m，平臺(tái)二炸深6m方案做為老虎梁灘