长江三峡工程库区丰都复建港区港址选择研究论文

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1、长江三峡工程库区丰都复建港区港址选择研究论文摘要：通过拟复建港区河段的二维流港区前沿的水域条件，说明拟建的港址和结构型式可行。本文还通过二维水流泥沙数学模型计算了三峡水库成库后50年长江丰都河段泥沙淤积情况，分析了三个港区的淤积对港区的影响。本项研究为长江丰都县港区建设的可行性提供了科学依据。关键词：港址淤积水域条件1前言丰都县地处重庆市腹地，境内山峦重迭，水运约占全县客货运总量的90％。丰都港现有码头32座，泊位51个，最大靠泊能力1500t级，码头陆域高程一般为145.0m。三峡三期工程开工后.fre

2、el，设计低水位为135.5m。拟建名山镇港、新城乡港和丁庄溪港，其中，名山镇港上距涪陵53km，距三峡大坝430km，港区内设4个泊位；新城乡港拟布置在丰都县罐头厂一带，陆域高程177.3m，坡底高程为141.2m，共2个泊位；丁庄溪港区布置在上游庆林一带的长江岸边，采用坡道为梯道型式的斜坡码头结构，共布置5个泊位，坡顶高程177.3m，坡底高程为138.3m。为了预测丰都港口港址选择是否正确以及三峡建库后对丰都淤积的影响，本文采用二维水流泥沙数学模型计算了丰都新港在三峡水库蓄水后各运行时间内港区河段的

3、泥沙淤积、河床演变、港区内水域条件。2港区内河道概况长江上游河床起造床作用的主要是推移质，主河槽内悬移质一般处于不饱和状态。丰都县港口复建工程在航道里程477～490km内。该河段水流自西向东，突过四川盆地南部边缘，河床质多为砂、卵石，间有部分基岩，两岸基岩和乱石控制了水流摆动，平面形态变化不大，河势较稳定。长江干流进入规划河段后，河床宽窄相间，沿程起伏较大，江面由200m增到300m，主流略偏北岸，深泓水深30～60m。河段内有蚕背梁，该梁位于土地盘以下，河床左侧为大沙坝，宽300～600m，夹有石盘、

4、石梁组成的瓦子坪；右侧为贝家梁，宽200m。蚕背梁长1km，宽150m，高程约139m。该梁纵卧江心，分水道为南北两槽。南槽为主航道，最窄处仅100m，水深20～50m，当水位为135～140m时，航槽内水乱流急，对船舶航行安全威胁较大。北槽瓦子坪为副槽，当水位达136.5*!m时设标通航，但因槽窄流急，仅供上水船舶通行。洪水期蚕背梁淹没，水位超过143m，可以通航。丰都县港口下游(航道里程481km)是凤尾坝，135m高程以上该大坝宽约500m，长约1500m，最高处达到160m，左岸为主槽，右岸为副槽

5、，在132m水位时，副槽断航。3二维数学模型的建立港区内水深变化较大、流态比较紊乱，加之计算时段较多、计算河段较长，为提高计算精度，本数模采用贴体正交坐标系下的平面二维水流泥沙模型方法。3.1贴体正交坐标系下的网格生成方法本模型采用求解拉普拉斯方程得出正交曲线网格坐标1～5。设(x,y)为物理平面上的笛卡尔坐标系，(ξ，η)为物理平面上的笛卡尔坐标系，(ξ，η)为变换平面上的坐标系，它们满足拉普拉斯方程。3.2水流运动方程(1)水流连续方程(1)(2)ξ方向动量方程(2)(3)η方向动量方程(3)式中

6、ξ、η分别表示正交曲线坐标系中两个正交曲线坐标；u、v分别表示沿ξ、η方向的流速；h表示水深；H表示水位；Cξ、Cη表示正交曲线坐标系中的拉梅系数；；σηη,σξη,σηξ表示三个方向的紊动切应力。3.3泥沙运动方程3.3.1悬移质不平衡输沙方程非均匀悬移质按粒径大小可分成/$n0组，用SL表示第L组粒径含沙量，用PSL表示此粒径组悬沙所占比例，对非均匀悬移质中的第L组粒径含沙量，二维悬移质不平衡输沙基本方程为(4)式中S*L=P*SLS*(ω),P*S和S*(ω)=,ωL分别表示第L组泥沙挟沙能力、挟沙

7、力级配和泥沙的沉速；K0为挟沙力系数，对于丰都河段，K0=0.015；m=0.92；α为含沙量恢复饱和系数,冲刷时为0.8，淤积时为0.1～0.15。3.3.2河床变形方程(5)式中,Z表示河床总冲淤厚度，γ代表淤沙干容重4计算条件4.1计算河段表1三峡库区淤积量表DepositedsedimentintheThreeGorgesReservoirintheing50years年份总来沙量108t全库总淤积量108m3河段淤积量108m3α系数105131.600.490.9482010260.921.

8、100.9093016387.861.310.95240204111.961.550.96050255132.071.770.961计算河段航道里程共13km。模型水流进口距丰都港最上游的港口丁庄溪港口上游约2.5km，考虑凤尾坝特殊地形的影响，模型出口布置在凤尾坝下游1km处，即航道里程477km处，距丰都港最下游的港口名山镇港口约4.5km。4.2系列水文年的选用及时段划分根据寸滩站多年水沙资料分析，选取1961年至197