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《三峡船闸下游口门区流态及其改善措施的研究.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、三峡船闸下游口门区流态带及其改善措施的研究郑宝友摘要本口,,文依据三峡船闸下游门区水流条件的模型试验结果分析了口门区的水流特性,。回流机理以及影响回流强度的各种因素并提出改善口门区水流条件的有效措施结合,。水流和船模试验结果还对有关通航标准进行了探讨一前、~目船闸引航道与河流、水库、湖泊中航道相连接的口门区,是过闸船队(船舶)进出引航,。,道的咽喉又是河流动水与引航道静水交界的水域受隔流堤和局部地形的影响在口门区,,存在斜向水流和回流为衡量水流对船队(船舶)航行的影响程度通常将斜流分解为平行LT。、于航线的纵向流速v和垂直于航线的横向流
2、速v当这些水流要素过大时会使船队(船,。舶)发生横漂和回转严重时会出现失控以致发生事故有关单位制定的通航标准是横向流.,.,.。速《o3m/S纵向流速簇2Om/S回流流速(04m/s,。三峡船闸下游口门区水下地形较复杂在口门区出现较强的回流本文根据改变口门区,,相对位置的试验研究结果阐述口门区回流的形成机理和形成强回流的各种不利因素以及。满足通航要求的口门区较佳位置。,本文只针对船闸不泄水时(即引航道内为静水)的情况当船闸泄水时引航道内产生,。流速及长波运动这种情况对船队(船舶)进出口门区的影响程度将另文论述、二口门区回流的形成机理(一
3、)天然河道的流态,,口门区位于黄陵庙至乐天溪狭谷河段的左岸边滩漫滩水流较平顺天然河道试验和现场:观测表明仅在小乐天溪附近才有一个小范围的回流(图1o)这是河道主流下泄至乐天溪弯,,。道后部分水流遇乐天溪左岸边滩受眼折向沿左岸边再逆转至小乐天溪而形成的回流流,、,。本文在编写乡生理中承蒙张定邦王秉哲两位研究员的具体指导在此特表感谢,。S.300m,目测回流速度均在Zm/以内回流距左岸边约30m在主河道水面宽速很小0、。。。om“S,,而:蓑巷大仁流呈为50/情况下的纵向流速的范围内其横向流速较小纵扁..“最大值为20、34m/陡戌一~一`
4、~~.`.~~一一~~一~一~,一图1.黄隆庙二一乐天溪炒平然河道地形图(二)隔流堤绕流,使该处的河面缩窄了约l/3设置船闸后隔流堤堤头伸至石梁的下游端(图2)。此种布置以下简称A方案,,,由于受隔流堤的影响水流的速度场发生了明显的变化堤头上游形成奎水和收缩下,,,游水流绕过堤头后受惯性作用水流沿直线冲出一段距离的同时与隔流堤掩护的静水区,,,,域形成剪切层这个剪切层被吸卷进去形成一连串极不稳定的涡列然后水流逐渐扩大口门区的纵,口门区,回流向流速比天然河道的流速明显减小扩大的水流使产生横流和回流.。,8,流速最大时为o84m/受左岸地形
5、的影响在口门区形成较大范围的回流区回流中心。距堤头400m身定炙阵犷羞i一`_30尹`.一曰甲曰匕一一洲声尹一~~户尸一布飞E方案隔流堤位置,图和图4分别表明了放置隔流堤3以后口门区各测流断面上在不同流量下的v丁和vL。:=,最大值的变化情况该图表明当流量Q56700m3/S时距口门区乏50m处的横向沛ma、二.S,ma:=.。速最大值vT06sm/距口门区55om处的纵向流速最大值vL09m/s,。从以上分析中我们很容易发现隔流堤绕流是使口门区形成回流的主要因素之一但从,,流态图和横向流速分布图来看其回流强度似乎有些偏大?针对这个问题
6、我们参照连续五级。船闸隔流堤绕流情况进行了分析连续五级船闸下游引航道位于河湾凸岸,口门区地形较平整,主河槽地形顺直,无复杂,、。地形引航道及堤顶高程隔流堤轴线与主流向的夹角和A方案基本一致在同级流量下测。出的口门区断面最大横向流速分布见图5、VT.(m/s。”S·08流量(m/):30000,o一40000,△一50000`X一700一56(m)、图3A方案各级流量下口门区断面vT。分布图V。x巨(m/sJS流量(m/.000,O40000,△一,x56700一30一50000一.10流l0量0550L(m).:图4A方案各级流量下口门
7、区断面vL。分布图、VT二(m/S(m3/s):·一0,O40000,50000,x67003000一办一50。4。030。20。l550L(m).。:图5连续五级船闸下游口vT。分布图门区断面,,.如图所示同是隔流堤绕流的结果但图5中的最大vT二03m/,s比图3中的最。,,大vT值小了56%由此可以认为A方案口门区回流强度的加大不单单是隔流堤绕流的结,。果还有另外的影响因素..23三石梁和乐天溪边滩的影响),,。方案口门下游处为乐天溪口该处有一面积较大的边滩高程为50一60m水,,,流烦主河槽而下遇乐天溪边滩后受阻有部分水流折向沿左
8、岸边上溯至口门区再转向主,。,。,流侧经隔流堤前的回流区汇入主流该回流区范围较大但强度较弱在放置隔流堤前,,。只是在小乐天溪附近才形成小范围的回流放置隔流堤后娥加大口门区回流强度另外,,,在隔流堤右侧主河槽
