双线船闸共用下引航道的水流特性研究

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1、摘要共用下引航道的双线船闸在船闸泄水时，引航道内会形成非恒定流。这种非恒定流对下引航道中船舶的停泊条件以及航行条件均产生不利影响。过去对引航道的研究主要集中在具体工程中的单线船闸，学者们基本掌握了单线船闸泄水时水流机理和运动规律。随着船闸规模的扩大，双线或多线船闸运行水力学问题越显突出，但是系统的、规律性的研究还不够完善。本文主要对双线船闸共用下引航道时，两线船闸以不同运行方式泄水，引航道内的水流特性进行研究分析。本文通过数值模拟及数据分析，建立了双线船闸共用下引航道内的停泊段内水面波幅、最大流速与船闸错开泄水相对时间、泄水流量之间的关系

2、，运用数学模型和船舶模型，对双线船闸共用下引航道时通航条件和停泊条件进行了模拟，研究的主要结论．Jo碉：1)从水槽试验的水面线和流速分布验证来看，数模计算结果与水槽试验成果基本吻合，说明本文所建立的数学模型、船舶模型是基本正确的、可信的，用上述模型模拟引航道非恒定流运动和船舶运动是可行的。2)根据水面波幅、最大纵向流速、最大横向流速、船舶停泊条件及航行条件等因素综合考虑，两线船闸错开泄水相对时间取R=0．6---,0．7较好；但严格控制两线船闸错开泄水相对时间取R=0．6---0．7，对船闸通过能力有影响，因此，对大型船闸和繁忙船闸，应采

3、用旁侧泄水系统、增加引航道长度(停泊段下移)等的措施来改善引航道停泊条件。当错开泄水相对时间R>10．4，一线船闸泄水结束后，另外一线船闸仍在泄水时，船舶进出一线船闸的航态条件满足要求。3)两线船闸同步同时泄水时，从引航道水流条件要求的角度来看，其旁侧泄水流量比例不宜少于50％；从引航道停泊段船舶所受揽绳拉力要求的角度来看，其旁侧泄水流量比例不宜少于30％。4)双线船闸共用下引航道时，由于两线船闸泄水水面波动的叠加，水面落幅较单线船闸为大，因此，规范中引航道水深要求H0≥1．5T偏小。关键词：双线船闸；共用下引航道；数值模拟；错开泄水；水

4、流条件ABSTRACTTheunsteadyflowwhichimpactedontheshipinanadverseontheunderapproachchannelberthingconditionandsmlingconditionwillbeformedwhenthedoubleshiplockswhichsharetheunderapproachchannelaredischarging．Studyontheapproachchannelwasmainlyconcentratedinthespecificconstruction

5、ofthesingle·lineshiplock,scholarshavebasicallymasteredtheflowmechanismandlawofmotionwhenthesingle—lineshiplockdischarging．Butthesystemandtheregularityisstillnotperfect,winltheshiplockexpandingthescale，thehydraulicsproblemismoreobviousondoubleormulti—lineshiplocks．Thispape

6、rismainlyresearchandanalysistheflowcharacteristicsoftheapproachchannelwhenthedoublelockssharetheunderapproachchanneldischargeindifferentoperationmodes．Thispaperhasestablishedtherelationshipbetweenthesurfaceamplitude、themaximumvelocityandthelockstaggeredrelativetimeofdisch

7、arge，thedischargeflowontheparkedofthedoublelocksharetheunderapproachchannelbynumericalsimulationanddataanalysis．ThispaperhassimulatedtheNavigationconditionsandtheparkingconditionswhenthedoublelockssharetheunderapproachchannelbythemathematicalmodelsandMMGshipmodel，thestudy

8、ofthemainconclusionsasfollows：1)Thiswhichthemoduluscalculationresults晰mtheflumeexperimentresults