双线船闸共用引航道非恒定流特性研究

作     者：李加浩 

作者单位：重庆交通大学 

学位级别：硕士

导师姓名：张绪进

授予年度：2016年

学科分类：08[工学] 0824[工学-船舶与海洋工程] 

主      题：船闸 共用引航道 物理模型、数值模拟 非恒定流 

摘      要：船闸在灌、泄水过程中,引航道内会产生非恒定流,对引航道内船舶(船队)的航行和停靠产生不利影响。对于共用引航道的双线船闸,由于引航道较宽,一线船闸泄水时,容易引起另一线引航道水流分布不均匀,容易产生斜流、回流等不良流态,影响进出闸船舶的安全。本论文以飞来峡枢纽二、三线船闸工程为依托,采用物理模型试验与平面二维数学模型相结合的方法对双线船闸灌泄水时引航道内通航水流条件及非恒定流水流特性进行研究。主要研究双线共用引航道船闸的主、辅导墙布置对引航道内通航水流条件影响,提出较优布置型式。同时研究不同引航道布置型式和不同船闸运行工况下,引航道内非恒定流传播特性及规律,探索非恒定流影响通航水流条件的主要因素,为优化双线船闸引航道布置和船闸调度运行方式提出科学依据,以保障船舶过闸安全。通过研究,得出以下主要结论:1、通过对数学模型与物理模型研究成果进行分析比较表明,数学模型和物理模研究成果基本吻合,均能正确的反应水流运动规律。2、船闸在灌、泄水过程中,引航道非恒定流形成的长波和往复流,对引航道的水位变化影响较大,其规律为距离闸首越近,影响越大,距离闸首越远,影响较小。3、船闸灌、泄水过程中,水深越大,引航道内波峰越小;水深越小,波峰越大。4、下引航道水流分布与引航道平面布置密切相关,对于飞来峡船闸,在上、下游引航道辅导墙长度为20m,辅导墙扩散角度为16°时,引航道通航水流分布相对均匀,通航水流条件较好。