长江上游叙泸段非恒定流特性及对航道要素的影响研究
金沙江、岷江水电枢纽调峰发电引起非恒定流下泄，致使叙泸段河道流量和水位相较于天然情况具有变化快、变幅大的特点，给航道通航、管理维护带来新的困难。本文采用实测资料分析和非恒定流数学模型作为研究手段，针对叙泸段河道非恒定流传播特性及其对航道要素的影响展开研究，包括非恒定流波高衰减、传播速度、流量和水位变化及与恒定流条件时的差异等，讨论河道不同平面形态对非恒定流传播影响，研究日调节非恒定流对航道尺度、流速和比降等水力要素的影响。取得主要结论如下: (1)宜宾常见非恒定流波高为0.8～1.5m，自水位波峰起向下传播至观音背历时约12～14h，波高衰减约为宜宾初始波高的1/2;非恒定流流量基值越大时，波的衰减坦化效果越不明显;沿程最低水位仅受流量基值影响，而与流量峰值大小无关;随传播距离增加，沿程水位最大日变幅整体呈减小趋势; (2)典型非恒定流传播周期约26h，波长约217.4km，平均传播速度为8.4km/h，且半个波长内波速沿程减小。非恒定流条件下沿程流量变幅大小仅与初始流量波幅以及周期有关，而与初始流量峰值、基值绝对大小无关。周期越短，衰减速率越快，衰减幅度越大。随着传播距离增加，流量变幅衰减趋势减缓，半个波长后衰减为初始流量变幅的54.2％～64.5％，水位波峰沿程下降、波谷沿程抬升，变化幅度逐步减小，但总的周期保持不变; (3)相较于恒定流条件，自宜宾流量波峰起沿程流量逐步减小，自波谷起沿程流量逐步增加，随着距离的增加，沿程流量变幅缩小，向平均值靠拢;水位变化与流量变化规律相似，非恒定流与恒定流时观音背水位差达2m左右; (4)顺直河道自上而下非恒定流波高逐步减小，波高坦化率逐渐增大，波的衰减速度加快。放宽型河道非恒定流波高快速下降，促进波的衰减坦化;束窄型河道水位沿程下降、波高衰减速率沿程减小，抑制波形坦化。在弯曲河道非恒定流波高变化与具体滩性及弯曲半径有关; (5)流量上涨水面比降跟峰增加，流量下降比降随谷减小;非恒定流产生的附加比降最大值出现上涨或下降段期间。流速与流量成正比，同一流量涨水阶段流速大于降水相应流速，沿程流速分布还与其断面形态有关。非恒定流作用产生附加比降时同时存在附加流速，通常上涨段其值为正，下降段其值为负。
航道要素;非恒定流;传播速度;水位变化
重庆交通大学
硕士
水利工程；港口、海岸及近海工程
胡江
2018
中文
TV133.2
100
2018-08-31（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）