基于二維流場數(shù)值模擬的橋群河段通航影響研究.pdf

1、隨著長江沿岸經(jīng)濟的高速發(fā)展，南北兩岸間貨運物流和人民出行對過江通道的需求日益迫切，現(xiàn)有橋梁數(shù)量仍不能滿足需要。一大批橋梁正在興建、規(guī)劃之中。目前，長江主干線上已建、在建橋梁已有100余座，不久的將來橋梁總數(shù)將超過160座。新建橋梁主要集中在重慶、武漢、南京等經(jīng)濟發(fā)達的大型城市。不斷增多的橋梁勢必導致有限航道上橋梁密度的進一步升高。
　　 橋梁建設一方面為公路、鐵路交通提供了便利，促進了南北兩岸的聯(lián)系和協(xié)同發(fā)展，另一方面對船舶安全

2、通航也產(chǎn)生了不可忽略的影響。尤其是橋梁密度較高的“橋群”河段，橋梁布設對通航環(huán)境產(chǎn)生的復雜干擾，將最終影響橋群河段船舶的安全通航。
　　 本文在總結(jié)分析國內(nèi)外橋梁、橋群通航影響研究的基礎上，首先對“橋群”的概念進行了進一步的擴展，將其定義為:“連續(xù)布置的兩座或兩座以上橋梁，其任意兩橋間的距離接近到可以對各自流場產(chǎn)生互聯(lián)干擾并對船舶通航產(chǎn)生連續(xù)通視干擾的一種橋梁組合形式”。在這一定義指導下，從橋群區(qū)流場仿真實驗出發(fā)，分析了不同橋梁

3、布設方案對橋群區(qū)流場分布的影響，得出橋群橋梁軸線流速計算公式，總結(jié)了橋群區(qū)流場整體變化趨勢，得到以下主要結(jié)論:
　　 (1)我國現(xiàn)行《內(nèi)河通航標準》中界定的橋梁間距仍具有進一步探討縮小的空間，這對充分發(fā)揮有限的航道資源，優(yōu)化橋梁選址等具有重要意義。橋群對通航的影響體現(xiàn)在尺度限制、船舶通視、流場改變等幾個方面，最直觀的影響是新老橋梁的組合對船舶大型化發(fā)展的制約。
　　 (2)連續(xù)布置單橋構(gòu)成的橋群，前后橋流場分布在兩橋間距

4、500至1000m之間和1500至2000米之間發(fā)生兩次變化。橋梁間距在1000m至1500m之間時，由于前后橋的共同作用，橋梁間流場較為穩(wěn)定，與單橋流場分布相比變化不大，可將此范圍視為前后橋間距的合理區(qū)間，作為今后開展進一步深入研究的目標區(qū)域。
　　 (3)連續(xù)單橋布置時，前后橋的位置選擇對流場具有一定的影響，當連續(xù)布置橋梁不可避免時，應充分考慮前后橋梁的組合方式，盡可能使多通航孔、小跨度橋梁處于上游，以減小流場影響區(qū)域和回流