反调节无闸低坝枢纽布置研究与通航水流条件数模计算分析

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1、分类号TV691单位代码10618密级学号2120960021专业硕士学位论文反调节无闸低坝枢纽布置研究与通航水流条件数模计算分析研究生姓名：周蔚蔚导师姓名及职称：扈晓雯（教授级高工）陈野鹰（教授）申请专业学位类别工程硕士学位授予单位重庆交通大学论文提交日期2015年4月15日专业领域名称水利工程论文答辩日期2015年6月1日2015年6月5日ArrangementStudyontheReversedNon-gateLowDamandMathematicalModelCalculationandAnalysisonNavigationFlowConditionADissertat

2、ionSubmittedfortheDegreeofMasterCandidate：ZhouWeiweiSupervisor：Prof.HuXiaowenProf.ChenYeyingChongqingJiaotongUniversity,Chongqing,China摘要水利枢纽工程建成后，由于水电站运行及坝下河道常年无序采砂，导致河床冲刷并下切，河道水位降低，严重影响通航。为解决此问题，根据《航道整治工程技术规范》,有条件时通常在枢纽下游适当位置建立无闸低坝反调节枢纽。反调节无闸低坝枢纽的特点有以下几点：坝高较低，小流量下坝前呈现水库水流特征，大流量时溢流坝蜕变为潜坝，水流特

3、性与天然河道情况的相似；没有控制泄流的闸门，无论枯、洪季节，上游来流多少，过坝下泄多少，且泄流点靠近通航枢纽。因而船闸下引航道的水流条件相对较复杂，对通航不利。本文以福建闽江水口水电站坝下水位治理工程为依托，首先研究了枢纽船闸的布置问题，从水口电站下游的河势、地形条件考虑，合理选取了坝下水位治理工程坝轴线的位置，然后考虑坝轴线位置处的地形地质条件及经济、施工难易等方面，合理布置了泄洪、消能建筑物及通航建筑物的位置及型式。根据无闸低坝枢纽水流运动特征和设计方案下船闸引航道水流状态的模型测试结果，为解决引航道内流态紊乱问题，在调顺段增设了隔流墙，针对口门区横向水流流速超标的问题，在停

4、泊段靠船墩间悬挂隔流板，下部透空，利用所建立的数学模型进行计算分析，结果显示优化效果较好。通过在口门区外侧适当位置增设挑流墩，可将3通航流量提高至Q=13000m/s。为了进一步研究船闸引航道不同布置型式对水流的影响，尝试了将左侧靠船墩轴线向左岸偏转10°这一优化措施，数学模型计算结果显示下引航道内及口门区的水流条件在两年一遇洪水流量下远远满足航行规范要求。本文提出的优化工程措施可为类似工程提供借鉴。关键词：下引航道；枢纽布置；水流条件；口门区；数学模型ABSTRACTAfterwaterconservancyhubprojectiscompleted,theriverbedis

5、scouringandincisedaswellasriverwaterlevelhasbeenreducedbecauseofthehydropowerstationoperationanddisorderedminingunderthedamalltheyearround.Soitwillbringseriousinfluenceonnavigation.Tosolvethisproblem,peopleusuallyestablishnon-gatelowdamontheappropriatepositionindownstream.Reverseadjustmentnon

6、-gatelowdamhasfollowingcharacteristics:thisdamislow,itpresentsreservoirflowcharacteristicsinthefrontofthedaminsmallflow,itproducescomputationtransformationforsubdaminlargeflow,ithasthesimilarwaterfeaturestonaturalriver;ithasnocontroldischargegate,nomatterhowmuchflowfromupstream,howmuchflowwil

7、lpassthedam.Thuslockapproachesundertheflowconditioniscomplex,itwillhavetheharmfuleffectonnavigation.Inthisarticle,wewilltakeFujianMinjiangShuikouhydropowerstationunder-damwatercontrolprojectasthebacking,Firstlywestudiedthelayoutproblemofhublo