弯曲河段支流汇入影响的航道与锚地通航水流条件优化研究

弯曲河段布设锚地时,在支流汇入的影响下,锚地通航水流条件复杂。文章采用物理模型试验的方法,对受弯曲河段支流汇入影响的航道与锚地的通航水流条件开展研究,提出了通航水流条件优化措施。研究表明,弯曲河段处锚地布置在凸岸时,若支流在凹岸汇入易出现航道水流条件不满足规范要求的情况;可通过在凸岸锚地上游拓宽以及平顺岸坡的调整方式降低锚地处航线的横向流速,研究成果可供相关工程参考应用。

弯曲河段床面分形特征及床面阻力试验研究

根据概化水槽试验的结果,引入河床表面分形维数(以下简称BSD)用于河床表面形态的量化研究,并对BSD的计算方法、弯曲河道的分形特征及BSD值的大小与床面阻力的关系进行了探讨。结果表明,BSD的大小在大尺度上能够反映河段在纵向上的深泓起伏程度和横向的滩槽差,在小尺度上能反映河床表面相对的冲淤幅度,即弯曲河段床面具有明显的分形特征,同时也说明BSD可作为河床表面粗糙高度的一种量度,从而进一步研究了床面阻力与河床表面BSD的关系,研究表明床面阻力会随着河床表面BSD的增大而增大,但对于中小水流量和大水流量,床面阻力与河床表面BSD的关系可明显的分为两个区。

S形弯曲河段低水头闸坝枢纽口门区通航水流条件研究

以老口枢纽为例,分析S形弯曲河段上低水头闸坝枢纽引航道上、下游口门区水流特点,通过整体物理模型试验及自航船模验证试验,提出改善水流条件的具体措施。研究结果表明:通过修改上下引航道隔墙形式、局部地形开挖、岸坡回填、增设潜丁坝,以及调整凸岸岸线等措施,调整了引航道中心线位置并缩小引航道中心线与河道主流流向交角,减弱及消除了上下游引航道及口门区存在的回流、挑流及隔墙堤头的绕流等不利流态,有效改善了老口枢纽的通航水流条件,为S形弯曲河段低水头闸坝枢纽设计提供参考。

弯曲河段推移质运动方式研究

在天然连续弯曲河段的概化模型上进行推移质输沙试验,分析不同弯道段推移质泥沙运动的特点,绘制了泥沙运动轨迹图.试验结果表明:在不同类型的连续弯道中,推移质泥沙运动轨迹不同,凹岸来沙和凸岸来沙向下游输移时呈现不同的特点.连续弯道的前、后两弯的形态和过渡段的河床形态影响泥沙运动路线,决定泥沙输移方式.

拟合曲线坐标下弯曲河段水流三维数学模型

在采用拟合曲线网络系统模拟天然河道边界基础上， 建立了符合弯道（ 含急弯河道） 水流特性的贴体坐标系下三维数学模型， 并针对弯曲河段可能引起的回流及环流， 引入双方程κε紊流模型精细模拟， 经长江某急弯河段的实例计算， 取得较为理想的效果．

弯曲河段下游引航道口门区通航水流条件研究

弯曲河段船闸下游引航道既受弯道水流的制约,又受河床变宽产生的弯曲水流的影响,口门区附近回流与斜向流强度大、范围广,水流条件差,难以满足船舶安全通行要求。依据流体力学原理和水流运动规律,结合弯道河段河势变化特征,提出在引航道外侧的口门区附近设置挑流墩和采用实体与透空导航墙相结合的工程措施,并通过模型试验的验证,证明本方法能够较好地调整水流流向、构建缓流水域,从根本上消除弯曲河道中船闸下引航道口门区的斜向流和回流,改善通航水流条件,确保船舶安全过闸。

弯曲河段水流水质二维数值模拟

弯曲河段水流水质受曲折岸线、水面横比降、复杂地形及相关水工工程等各种因素影响，是水环境问题研究中水动力及水质数值模拟计算的难点之一。采用调节因子为微分表达式的Poisson方程生成正交拟合曲线网格，较好地反映了弯曲河段实际岸线变化；计算模式引入双方程紊流模型，以对弯道产生的局部副流进行模拟，经长江三峡工程坝址河段水流水质的实例计算，取得了较为理想的效果。

清水下泄条件下沙质弯曲河段滩槽演变规律分析

三峡蓄水后,库区泥沙落淤,清水下泄,对坝下河段滩槽格局产生一定影响。文章针对沙质弯曲河段,研究了三峡水库蓄水后河段的演变规律。按深泓平面变化特点,沙质弯道河段一般分为进口直线区、横向过渡区、弯顶区以及出口直线区。清水下泄条件下,进口和出口直线区河势总体变化不大,横向过渡区深泓由凸岸走向凹岸态势保持不变,但横向过渡区及弯顶区河势变化相对剧烈,突出表现为凸岸边滩冲刷,滩体根部窜沟发展,凹岸潜洲持续发育,深泓向凸岸侧摆动,断面向枯水双槽发展,导致弯道滩槽稳定性变差。

弯曲河段船闸口门区通航水流条件探讨

船闸口门区通航水流条件中的横向流速指标是衡量船舶能否安全进出引航道口门区的主要标准之一。通过对位于弯曲河段的水利水电枢纽工程资料的收集分析,发现存在口门区局部区域流速测点横向流速超过规范限值,但船模航行参数符合要求的现象。针对这一问题,以大源渡航电枢纽二线船闸口门区通航水流条件模型试验和船模航行试验为基础,研究弯曲河段口门区船舶航行的特点,分析2种试验结果的差异,提出了在衡量弯曲河段船闸口门区通航水流条件时应考虑船舶航行存在艏向角的因素,以及船舶的有效横向流速应与规范中的限值进行比较的建议。

弯曲河段重力相似偏离对河床变形的影响研究

重力相似偏离是河工模型试验中常用的技术手段。本文利用建立的推移质运动平面二维水沙数学模型研究此问题。设计一个转折角为30°的弯道动床概化模型,设置不同种类的底沙,允许重力相似有所偏离,研究不同重力相似偏离程度下河床的冲淤分布。通过分析泥沙的变化,参照规范得到了重力相似偏离的适用范围。

弯曲河段通过大型船舶能力预报研究

干线航道的船舶通过能力大小,取决于弯曲、浅滩、桥区等限制性河段的船舶通过能力,为了使有限的航道资源得到充分的利用,开展有关限制性航段船舶通过能力研究,尤其是弯曲河段船舶通过能力,实现船舶通过能力的准确预报是十分必要的.根据弯曲河段航道特点和水流特征,通过分析弯曲河段风、流对船舶运动的作用机理,采用数学建模的方法,建立弯曲河段航道宽度、曲率半径等航道尺度与通航船舶尺度的关系模型,实现弯曲河段通过能力的准确预报.

塔里木河干流弯曲河段维持蜿蜒的必要条件

塔里木河干流上游为辫状河道,中下游发育为弯曲河道,两种河型的沿程转化及维持河道蜿蜒的必要条件尚待研究。通过遥感影像、水沙数据和野外考察,分析径流、输沙和滨河植被在维持塔里木河中下游弯曲河型中的作用,结合辫状和弯曲河型的形态特征,确定了塔里木河干流辫状-弯曲过渡段的分界位置,建立阿拉尔、新渠满和英巴扎的水沙数据与沿程河长的线性关系,得到辫状-弯曲过渡段的临界径流量和临界输沙量的范围。2016年5月和12月对塔里木河弯曲河段的河岸植被根系进行取样测量,运用BSTEM模型,计算植被根系对河岸提供的附加黏聚力及河岸稳定性系数,解释了滨河植被是维持塔里木河下游弯曲河道的必要条件之一。

弯曲河段污染混合区几何特征参数的实用化算法

在弯曲河段中因流线弯曲和副流的存在,使其污染混合区的几何特征参数与顺直河段有很大不同。为将顺直河段污染混合区的相关理论公式拓展应用于弯曲河段,需对其进行修正,即在与顺直河段断面形状和来流流速相同的条件下,通过地表水模型系统SMS软件模拟计算了一系列不同弯曲半径、弯曲角度的河段凹岸和凸岸排污浓度分布,分别读取不同相对允许浓度升高值时的污染混合区最大长度、最大宽度和面积,在顺直河段污染混合区几何特征参数理论公式的本构关系基础上,结合量纲—分析和曲线拟合,分别给出了弯曲河段污染混合区最大长度、最大宽度和面积的修正系数,并验证了其合理性和可行性。为弯曲河段污染混合区范围的计算提供了一种快捷、有效的实用化方法。

弯曲河段口门区船舶安全通航判别条件

为了研究弯曲河段的船舶安全航行条件,考虑引航道布置在凸(凹)岸、上(下)游引航道水流条件及船舶航行的特点,建立了弯道概化模型。通过水流条件试验和船舶模型航行试验,完善了弯曲河段船闸口门区船舶安全通航的判别公式,提出口门区船舶安全通航的2种判别方法。通过试验,验证了该方法的合理性。

弯曲河段污染混合区变化规律研究

弯曲河段是自然界中河流的重要组成部分,研究弯曲河段污染混合区的变化规律对排污口规范化建设和入河排污口的优化布局与整治具有重要的指导作用.在弯曲河段两岸起点处排污条件下,运用地表水模型系统SMS模拟计算了一系列不同弯曲角度和中心半径相应的水流流场及污染物浓度场,分析了其流场及浓度场的变化规律.研究表明,由于河岸弯曲对水流的阻滞作用和离心力导致的水流横向副流,使得两岸水流的流速、水深以及岸边流管的流量,随着弯曲角度和中心半径变化呈现不同的变化规律;弯曲河段凹岸污染混合区几何参数(长度、最大宽度和面积)随着弯曲角度的增大而减小,随着中心半径的增大而增大;弯曲河段凸岸污染混合区几何参数随着弯曲角度和中心半径的增大而减小.

三峡蓄水后长江中游典型弯曲河段水动力特性及演变机理

针对三峡蓄水后中游部分弯曲河段出现的“凸冲凹淤”新现象,采用二、三维数学模型,对典型弯道段水流动力条件进行全面分析。结果表明,三峡蓄水前后,弯道段不同流量级下水流动力结构并未发生显著调整,中洪水期凸岸边滩水深小、流速大,水流动力较强,相应滩面易于冲刷。三峡蓄水后,中洪水期持续时间延长,加之来沙减小,尤其是有利于凸岸边滩恢复的枯水期含沙量大幅减小,弯道凸岸边滩的稳定性随之有所减弱,导致了部分弯道“凸冲凹淤”现象的出现。研究成果揭示了弯曲河段“凸冲凹淤”现象的水流动力作用机理,将为长江中下游河道治理提供技术支撑。

弯曲河段推移质运动方式研究

该文分析了不同的河段推移质运动的特点,需要进行推移质输沙的试验,通过试验的结果表明,在不同的连续弯道中,其运动的轨迹也是不同的。天然河段上有着不同的床面形态,它的运动变化受附近推移质泥沙决定。

浅议弯曲河段桥区航道整治措施

水上运输具有运量大、成本低和能耗小的优点,然而桥梁的不断兴建,对船舶航行造成一定的影响,特别是处于弯曲河段内的桥区航道,由于桥区河段水流与桥轴线法线夹角、航线流速较大、通航净宽不足等原因,常导致船舶撞击桥墩等海损事故的发生,同时由于弯道的演变也会对桥区航道维护产生不利的影响;研究此类桥梁碍航问题具有重要的工程现实意义。本文结合工程实际,研究弯曲河道桥区河段桥梁碍航成因,提出整治方法与整治措施,可供类似工程参考。