航道边线与桥墩之间安全距离的研究

合理地确定通航桥梁的最小净空宽度,保证船队航行和桥梁安全,是桥梁建设和航道建设均应重视的问题。文章提出了计算通航桥孔宽度的计算公式。当桥梁轴线的法线方向与水流方向的偏角超过5°时,通航桥孔净空宽度应在一般航道宽度的基础上增加考虑水流产生的船舶横向漂移,并在桥墩和航道边线之间留有足够的安全距离。利用PIV技术,获得桥墩周围流场的准确信息,从水流紊动的角度,提出了安全距离的确定方法。

内河挖入式港池回流范围的试验研究

根据水槽模型试验的现象和结果,分析了挖入式港池平面回流的形态,尤其是不同交角情况下的差异。讨论了挖入式港池回流范围的主要控制因素,建立了回流的长短轴之比与交角的关系。分析了回流范围与回流淤积范围的关系。

东洞庭湖最大熵法风浪谱估计

根据东洞庭湖风浪观测资料,分析了最大熵法估计风浪谱(MEM)的谱型曲线的影响因素.研究结果表明,MEM法提高了谱估计的精度,对于较短的序列也能得到较好的谱估计结果.由最终预报误差准则(FPE准则)确定最大熵谱的阶数M,得到了东洞庭湖小风区风浪谱的估计公式以及波浪要素与谱的关系式.利用该公式计算的结果与实测值比较,符合良好.

河港挖入式港池口门轴线布置对港池淤积影响分析

根据浑水和清水模型试验,分析了挖入式港池轴线与主流在不同夹角θ的情况下的回流水力特性、不同θ和主流含沙量与港池布置形式时港池淤积强度、淤积量和淤积分布情况,所得到的θ与淤积之间的变化关系可为内河挖入式码头的合理布置提供重要依据。研究结果与现场调查资料进行了对比,吻合较好。

波浪作用下双孔射流压强特性试验研究

管道污水向海排放是一种典型的射流运动形式。在射流前行的过程中,波浪所引起的水体往复运动明显制约了射流的形成与发展,射流与波浪的相互作用的研究相对较少。利用数字压力传感器对波浪作用下双孔射流进行物理模型试验研究,分析波浪作用下双孔射流横断面压强分布及轴线衰减规律。试验结果表明:波浪条件下双孔射流横断面压强分布规律与静水条件相似,但是波浪条件下的射流压强大于静水条件下的射流压强,波周期越大,压强峰值增加越大;双孔射流的发展经历了单孔主导、双孔射流间的吸附和混掺、合并等过程;单孔主导区,射流压强分布与静水条件相似;吸附和掺混区,各孔衰减呈现出差异,第1孔与单孔射流类似,第2孔压强衰减较第1孔小,合并区双孔射流已为一股射流,其水动力特性与单孔射流类似;波浪对双孔射流的混掺合并有促进影响,随着周期的增大这种促进作用有增强的趋势,波周期的增大也使得射流合并断面提早出现。表明波周期对射流压强特性有显著影响。

加强专业课实验教学改革培养学生的创新意识

结合我院港航专业流体实验教学改革实践 。

挖入式港池口门回流运动特性分析

挖入式港池口门附近普遍存在回流运动,与此类似的情况是冲积河流低水头枢纽的引航道。回流运动的特殊性引起泥沙在回流区淤积,给工程的运行带来不利的影响。根据概化模型实验结果,对回流的流速分布等进行了分析,并探讨了影响回流强度的因素,认为主流流速、港池轴线与主流流向的交角是影响回流强度的主要因素,提出了计算回流强度的经验公式。

螺旋桨射流对底泥起悬及铅在底泥-水界面处迁移规律的研究

河道中船舶螺旋桨射流会引起河道底泥悬浮并引发其中的重金属元素向水体释放。以物理模拟试验的方法,探讨了不同螺旋桨射流条件对底泥悬浮及底泥中重金属污染物——铅向水体释放的影响。试验设计了3个桨径和转速,在螺旋桨后2倍桨径处设置取样点,采集水体样品,并分析悬浮物的浓度。在不同条件下,采用薄膜扩散梯度技术原位获取了上覆水和底泥中铅的垂向分布规律。试验结果表明:在静水条件下转动螺旋桨,螺旋桨桨径越大、转速越高、桨叶叶尖距离床面的高度越小,上覆水悬浮物浓度的峰值越大。同时,增大桨径和转速,表层底泥中铅(界面以下8 cm)的垂向浓度和释放量均有所增大。

水平圆柱上破碎波浪力的试验研究

本文在一系列模型试验的基础上,研究了圆柱位于静水位以上时受到的破碎波打击力的水平分力,详细探讨了不同底坡坡度和不同波陡条件下水平打击力的垂线分布的差异,给出了计算破碎点前后不同水深处垂线最大打击力的经验公式,逐个分析了波陡和底坡坡度对最大打击力的影响。

分汊河道分流区航道内斜流的整治方法研究

沅水桃源大桥位于分汉河段分流区,桥位区航道内水流与大桥斜交,桥墩出水后海事不断。为探讨该处碍航斜流流态的整治方法,进行了比尺模型试验,对斜流的特性和整治措施进行了研究,提出了分流点相对上移的整治思路,构思了非对称非等高鱼嘴,并用上述方法进行了试验研究。结果表明,该方法整治分汊河道分流段桥位区碍航斜流险滩的效果比其他几种常规方法更好。工程实施后的原型观测表明,整治工程的效果是明显的。

墩柱周围水流表层涡漩区宽度的试验研究

墩柱周围水流涡漩区为航行的不安全区域,该区域宽度的确定对通航河流桥梁附近航道及桥梁设计具有重要意义.采用粒子图像测速技术,对直槽和弯槽中圆柱周围近区表层的速度分布进行了测量.依据所测得数据,可知墩柱周围涡漩区的宽度与墩前行近水流条件、河槽弯曲情况等因素有关;并得到了圆形墩柱两侧水流表层涡漩区宽度与弗汝德数的相关关系.

桥区通航问题及对策研究综述

从桥梁布设原则、通航河流上桥梁建设论证的内容、通航条件的研究、桥梁碍航原因、桥梁碍航问题的处理方法、通航孔跨度的确定等方面对桥区航道问题及整治技术研究现状进行了归纳和总结,并提出了进一步研究的方向。

江心洲型船闸通航安全问题及改善措施研究

船闸布置在江心洲上后,由于相邻建筑物的动水作用及两汊水流在洲尾的交汇,将会影响船闸的通航安全。为研究江心洲型船闸下游的船舶航行问题,探讨有效的改善措施,结合澧水艳洲枢纽、沅水桃源枢纽布置的共同特点,在物理模型基础上利用船舶模型试验分析船闸下游影响航行安全的因素,研究采取针对性措施后航行条件的改善效果。结果表明:布置隔流堤、导流墩等辅助建筑物只能解决下游靠近引航道出口部分航段的通航问题;综合采用拓宽航槽、优化航线、合理调度、优化船闸布置等措施,可有效减小船体漂移,优化航行环境,保障船舶通航安全。

复式圆端型桥墩附近船舶受力特性及通航安全区范围

采用RNGk-ε湍流模型分析了复式圆端型桥墩周围水流流场,运用应力采集系统测量了船舶与桥墩处于不同相对位置时的二维时均受力情况,分析了复式桥墩不同间距时船舶的受力特性以及复式桥墩周围水流对船舶通航的影响。试验结果表明,复式桥墩周围存在4个明显的横向流速峰值区,且船舶经过桥区,桥墩周围横向流速出现正负交替变化;随着桥墩间距的增大,船舶在桥区的横向受力由吸附力向推力演变。两种途径研究的结果表明,随着复式桥墩间距的增加,桥墩侧向通航安全距离减小;当复式桥墩间距超过12倍墩宽后,桥墩侧向通航安全距离与单墩时情况趋于一致。

弯曲河道上桥梁通航净宽的计算方法探讨

在弯曲通航河流上修建桥梁,其通航净宽对船舶安全航行及桥梁结构安全具有重要的影响。利用水槽模型试验成果,结合已有研究结论和有关标准及规范,提出了弯曲通航河道桥区通航净宽的计算方法,供航道和桥梁设计参考。

洞庭湖响水坎跌水碍航险滩整治方法研究

响水坎跌水严重碍航,是洞庭湖区急待整治的重点滩险,类似滩险在国内外湖区中均极其少见。本文采用遥感地质分析方法与水动力演变分析方法分析洞庭湖草尾河响水坎滩险成因。分析结果表明:地层岩性与沉积厚度的突变、构造单元分布等地质因素是导致响水坎原始河床跌坎形成的内在原因;原始跌坎存在是出现跌水的前提,河湖边界及来水来沙变化是跌水存在的外在条件,水文组合决定了滩险是否碍航。在对跌水滩险形成原因正确认识的基础上,提出了采用超长距离变底坡加局部拓宽疏浚挖槽的航道整治方案,整治工程实施后的实测资料分析表明,整治是成功的。

连续弯曲河道段桥位布置及通航安全分析

基于MMG船舶操纵运动数学模型基本理论,利用龙格-库塔方法进行积分计算求解方程组,将船舶的各受力方程结合流场数学模型计算的表面流场数据在MATlAB软件中编制成船舶操纵运动数值模拟可视化程序,以洞庭湖澧水洪道安乡大桥建设工程为背景,计算分析桥梁建设后航道弯曲半径及桥前直线段距离对通航安全的影响。结果表明,船队通过连续弯曲河道出弯时占用的航宽增大,千吨级航道中的弯曲半径取《内河通航标准》中单弯情况规定的最小值480 m时,上游出弯口与大桥间的安全直线段距离需6倍船长以上。距离为5倍船长时,航道弯曲半径应增大至550 m,无法达到相应的航道弯曲半径时,下游桥孔的通航跨距应相应增加15.8%。

肇庆西江大桥复线工程桥区航道水流条件分析研究

肇庆西江大桥复线工程是在原桥位下游并行建设新桥,其建设对航行条件的影响是航道管理部门关心的问题。利用平面二维非恒定流定床模型,分析研究了肇庆西江大桥复线工程建成后桥区通航水流条件,并对推荐的设计方案进行了论证。计算分析表明,推荐桥位布置方案是可行的。

洞庭湖响水坎险滩的演变及成因分析

应用遥感地质和水动力演变分析法,分析了洞庭湖响水坎滩险的成因.探讨了影响湖区跌坎形成的水文和地质因素、水动力学条件及跌坎上、下游河床演变情况.地层岩性与沉积厚度的突变、地质构造单元分布等,是响水坎形成原始河床跌坎的内在原因,原始跌坎是出现跌水的前提,河湖边界及水流动力作用是跌水存在的外在条件,河湖水文组合决定了响水坎滩段是否碍航.

《水力学》启发式教学模式的探索研究

《水力学》是水利工程和土木工程专业的基础核心课程,在学科体系中起着承上启下的关键作用,其工程应用的内容直接渗透到很多专业课程中,但其理论性很强,大部分内容抽象而复杂,传统的教学方法难以调动学生的积极性,学习效果较差。为了激发学生的学习兴趣,我们进行了多年启发式教学的相关实践,本论文从多年的启发式教学的实践中分析总结了一些颇有成效的方法和建议。