船闸下游引航道口门区淤积防治研究
近年来，在国家淮河水系高等级航道开发的总体规划下，河南省航运快速发展；沙颍河作为河南省境内主要的通航河段及淮河最大支流，经过多年的复航运营后，航线上的控制性工程出现不同情况的碍航问题，影响了船舶过闸能力，制约了航运对腹地经济发展的影响。分析船闸下游引航道口门区泥沙淤积成因并提出解决措施，对于改善沙颍河全线通航能力具有重要意义。 本文以沙颍河周口至省界航道升级改造工程为依托，针对沙颍河沈丘枢纽下游引航道口门区泥沙淤积的问题，采用1:65的水工物理模型试验，通过在导流堤堤头和口门区前端引入射流的方式，对正常蓄水1、正常蓄水2、最高通航、5年一遇洪水、恶劣放水5种典型设计工况下进行放水分析，研究引入射流后对船闸下游引航道口门区水流流态的影响及清淤防淤效果，为平原内河航道类似问题防治提供参考。主要研究成果如下： (1)船闸下游引航道口门区的淤积主要为回流在口门区较粗泥沙的淤积和引航道内较细泥沙的异重流淤积。 (2)采用在现有导流堤设计型式下延长导流堤长度的措施来减少本枢纽下游引航道口门区的泥沙淤积，效果不明显，且实际建设成本高，不推荐选用。 (3)当引入足够流速的射流时，能有效的阻止异重流进入引航道内，一定程度的破坏或压缩回流区的范围和强度；当下游水深一定时，引入的射流强度越大，对回流区的压缩或破坏效果越好；当引入射流的强度一定时，随着下游水深的增大，射流对回流区域的压缩或破坏效果越来越不明显；当引入射流的强度一定时，引航道口门前端纵向布设射流阻止异重流入侵引航道内效果更好；当其他条件不变，水流强度较大时，采用堤头45°布置射流时，破坏或压缩口门回流区的效果更好，水流强度较小时，采用口门前端纵向布置射流时，破坏或压缩口门回流区的效果更好。 (4)通过下游引航道口门区的流速测定分析，节制闸泄水时，当河道主流绕过导流堤堤头与引航道内静止水流相遇时，产生较强的紊动混掺水流，此区域水流流态复杂，流速大小和方向无规则性；当引入射流后，能一定程度减弱回流区水流的紊动强度，减小回流区范围。
船闸;引航道口;泥沙淤积
华北水利水电大学
硕士
水利工程
张羽
2020
中文
U641.211
2020-12-14（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）