船闸引航道口门区流态的模型研究——以安徽阜阳颍上船闸引航道为例

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1、河海大学硕士学位论文中文摘要摘要通航建筑物的进出口区域，即船闸上、下游引航道与河流(或运河)相连接的口门区，是船闸进出口与河道自由航行河段起纽带作用的区域，是过闸船舶(队)进出引航道的咽喉。当引航道与主流河段成一定夹角时，引航道口门区常出现一种作用在船舶侧面的不利航行的复杂流态—j‘斜向流”。由于“斜向流”的作用，将迫使进出船闸的船舶扭转和强烈震动颠簸漂移，偏离航迹线，对船只航行是不安全的。因此，在各种通航枢纽设计时，需要对其进行模拟试验，认识影响口门区水流条件的机理，分析斜向水流形成原因，进而提出改善口门区水流条件的种种措施，是有现实意

2、义的。本文以安徽颍上船闸引航道为例，建立物理模型对其口门区水流进行研究，提出改善口门区水流条件的措施，并探讨性的建立数学模型来解决此问题。通过物理模型和数学模型对此实际问题的研究，结果表明：在不同的流量水位组合下，物理模型和数学模型都能正确的模拟引航道口门区的流态，模拟结果与实测资料十分吻合。通过对安徽颍上船闸引航道的模型研究，发现船闸引航道口门区的横流不能满足航行要求，故提出了三个修改方案，并相应地进行了数值计算和物理模型试验。结果表明，修改方案一，口门区的横流仍不能满足航行的要求；修改方案二，中枯水流量时能保证船舶安全进出引航道口门区

3、，高流量时下游口门区有大面积的回流区，会影响船舶安全通航；修改方案三能有效的减小下游口门区的回流，保证船舶安全进出引航道口门区。由于此处流量大于2000m3／s的出现机率低，修改方案二的实施比较经济合理。关键词：颍上船闸引航道口门区流态物理模型数学模型河海大学硕士学位论文英文摘要AbstractTheentranceofnavigationconstructions，thatisthejunctionoftheship．10ckapproachcharmelandtheriverorcanal．andwhichplaysaligament

4、roleintheentranceofshiplockandWatercoursewithfreenavigation．isthegulletofwhichtheshipsorfieetpasstheship-lockapproachchalLrtel．Normally,ifthereisananglebetweenapproachchamaelandmainwatercourse，thereisthecomplexflOWwhichactsontheshipsideattheoutletarea．andwhichinfectsthesa

5、fetyofthenavigations．itistheobliqueflow．Becauseoftheobliqueflow,theshipsaredistorted，intensivelyshakeIlandbumpilydeviated，finally,willO行setthenavigation’Schannel．Therefore．aftera11kindsofhydraulicsaredesigned．theSCalemodelisfoundedinordertoshowtheflowconditionsandfindoutt

6、heelernentswithinfluenceofflowconditiOilatoutletarea，analyzingthecauseoftheobliqueflOW,presentingcorrespondingimprovingmeasuresontheflowconditionofoutletare钆thatispracticallysignificant．ApproachchannelofYingShang’SShiplockistakenexampleinthePaperTheSCalemodeliSfoundedtore

7、searchtheflowconditionandpresentcorrespondingimprovingmeasures．However,themathematicalmodelisdevelopedtoexploreandsolveit．Theresultsshow：boththeSCalemodelandthemathematicalmodelcouldcorrectlysimulatetheflowpatternatoutletareaofapproachchannelwiththedifferentcompoundingoff

8、luxandwaterlevel．TheresultsareinlinewiththemeasureddataveryWell，Whichindicatesthatthescalemodela