武橋水道航道整治工程流場數(shù)值模擬試驗研究.pdf

1、武橋水道位于長江中游武漢市主城區(qū)，上起漢陽楊泗廟，下至武漢長江大橋，全長5km，為一順直狹窄水道。其上游為白沙洲水道，下至漢口水道。武橋水道內(nèi)的洲灘深槽包括白沙洲、潛洲、荒五里邊灘、漢陽邊灘和武昌深槽等，礙航已久，此區(qū)域水流條件復(fù)雜，航行條件惡劣，多次發(fā)生船舶碰撞等安全事故，也威脅著武漢長江大橋的安全。目前，主要的維護手段是疏浚和改行非通航孔，嚴重時禁航施工，航道維護極其困難，但尚未對其實施航道整治工程。隨著國民經(jīng)濟的快速發(fā)展，武橋水道

2、的航道現(xiàn)狀已不能適應(yīng)地方經(jīng)濟的發(fā)展需求，也與長江水運黃金水道不相符，與“暢中游”矛盾，與長流干線航道整治規(guī)劃不相適應(yīng)，因此，迫切需要實施武橋水道航道整治工程。 武橋水道地理位置特殊，周邊環(huán)境復(fù)雜，包括武漢長江大橋、防洪、港口以及其它涉水工程。其中，沿江兩岸均由防洪大堤守護，右岸鲇魚套附近為重點險工段；港口主要有左岸楊泗廟集裝箱碼頭、晴川閣碼頭以及右岸武昌輪渡等，其它涉水工程主要包括白沙洲水廠取水頭、平湖門水廠取水頭和武船碼頭等。

3、武橋水道在航道整治工程前后水域流場發(fā)生變化，會影響到進出整治工程水域船舶和過往船舶的安全通航，及周邊涉水工程的正常作業(yè)，因此，對武橋水道航道整治工程前后的流場進行模擬、分析就很有必要。 本文使用CARDINAL模式，模擬分析了在枯水期、中枯水期和洪水期三種水文條件下，武橋水道航道整治工程前、后水流流場的變化，即工程實施對該水域流場的影響。本文對武橋水道航道整治工程水流流場的數(shù)值模擬分為二維數(shù)值模擬和三維數(shù)值模擬兩部分。在二維數(shù)值

4、模擬部分中，模擬分析了在三種水文條件下，工程前、工程后和工程下移300m三神情況下的流場狀況，設(shè)置采樣點，分析其流速、流向的變化和流速等值線，并驗證了其斷面流速分布和斷面分流比；而在三維數(shù)值模擬中，模擬分析了在三種水文條件下，工程實施后的水流表層和底層的流場狀態(tài)，并分析了相關(guān)采樣點的流向、流速變化、垂直分布和流速等值線。 武橋水道航道整治工程流場數(shù)值模擬試驗研究，分析工程前后主流流場的變化，可以為該水域船舶的安全航行、航路選擇提