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文檔簡介
1、本文以長江中游荊江河段為研究對象,通過分析三峽運行前后荊江河段及上、下邊界沿程控制水文站的來水來沙數(shù)據(jù),總結(jié)三峽工程蓄水運用后的新水沙特性;在實測河床演變分析的基礎(chǔ)上,基于平面二維水沙數(shù)學(xué)模型研究了新水沙條件下荊江河段河床演變規(guī)律及演變趨勢預(yù)測;充分研究了蓄水過程中不同類型整治建筑物的適應(yīng)性,著重探討了守護型工程實現(xiàn)航道治理目標(biāo)的內(nèi)在機理,研究了多因素作用下的丁壩水毀情況;在上述理論研究的基礎(chǔ)上,提出荊江河段航道系統(tǒng)整治的原則。
2、 全文主要研究了以下幾個方面的問題:
?。?)通過分析宜昌、枝城、沙市、監(jiān)利、漢口各站水沙實測資料,揭示了三峽工程蓄水運用后荊江河段的新水沙特性。三峽水庫的運行調(diào)平了流量過程,使得枯水期縮短,中水期延長;三峽水庫開始運用后,各站年輸沙量大幅度減少,幾乎可以認為清水下泄;壩下游各水文站自上而下年輸沙量逐漸增加,出庫“清水”從沿程河床獲取泥沙后不飽和度降低,輸沙量得到一定程度恢復(fù)。
(2)在分析新水沙條件下長江中游荊江河
3、段演變規(guī)律及航道條件變化的基礎(chǔ)上,揭示了水沙變化與河床演變之間的關(guān)系。在此基礎(chǔ)上,總結(jié)歸納沙卵石河段、沙質(zhì)順直型、彎曲型、分汊型(包括順直分汊型、彎曲分汊型)淺灘河段的演變特點。
(3)考慮上下游河段關(guān)聯(lián)性,基于數(shù)學(xué)模型計算對枝江~江口、周天、藕石碾、窯監(jiān)淺灘河段演變趨勢做出預(yù)測,在此基礎(chǔ)上,總結(jié)歸納新水沙條件下不同類型淺灘河段的演變趨勢。
(4)針對三峽蓄水過程中的礙航河段,進行蓄水過程的適應(yīng)性分析,分別模擬守護型
4、工程(工程較弱)和調(diào)整型工程(工程較強)對于汛后蓄水過程的適應(yīng)性及工程效果。守護型工程對航道改善有一定效果,但要徹底提高對三峽水庫汛后蓄水過程較為敏感河段的航道條件,需要采用一定的調(diào)整型工程。
?。?)運用河流動力學(xué)理論,推求出整治水位下河槽在沖刷前、后航深變化值的表達式,從理論上探討守護型控導(dǎo)工程實現(xiàn)航道治理目標(biāo)的內(nèi)在機理,并以長江中游荊江藕池口水道和太平口河段為例,計算了這兩個河段守護關(guān)鍵可動洲灘后航深的變化過程,進一步驗證
5、了守護型控導(dǎo)工程實現(xiàn)航道改善的內(nèi)在機理。
(6)建立了基于非結(jié)構(gòu)化網(wǎng)格求解三維自由表面流動的非靜壓數(shù)值模型,對兩種常見的丁壩結(jié)構(gòu)型式在不同工況下的水流結(jié)構(gòu)及壓強分布進行精細模擬。結(jié)果表明:水流結(jié)構(gòu)及壓力分布特性都表明丁壩的壩頭和壩根是容易產(chǎn)生水毀的主要部位;下挑丁壩結(jié)構(gòu)在防水毀方面要略優(yōu)于正挑丁壩。
?。?)在上述工作基礎(chǔ)上,結(jié)合對已實施航道整治工程整治原則的總結(jié),提出荊江河段系統(tǒng)整治原則;上、下荊江具體整治原則;不同
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