連續(xù)彎曲航道水流條件對(duì)通航影響的試驗(yàn)研究.pdf

1、天然河流幾乎都是彎曲的，彎道可以看成是組成河流的最基本單元。平原河流、河網(wǎng)及濱湖河流中常出現(xiàn)多彎相連的情況。多彎相連對(duì)通航安全有很大的影響，但以往受條件制約，對(duì)此類(lèi)河流的通航條件研究不多。近年來(lái)，隨著水運(yùn)要求的提高，此類(lèi)河流上連續(xù)彎道段航道等級(jí)的提高和通航條件的改善被提上了議事日程。研究連續(xù)彎道水流情況及其對(duì)船舶航行的影響，在內(nèi)河通航方面具有重要實(shí)踐意義。 開(kāi)展了概化模型水槽試驗(yàn)和遙控自航船模航行試驗(yàn)。船模航行試驗(yàn)現(xiàn)象主要分為三

2、類(lèi)：一類(lèi)是船舶順利上行；一類(lèi)是下彎順利上行但上彎上行受阻；一類(lèi)是下彎上行受阻。 通過(guò)分析連續(xù)彎道水流的典型水力特性和計(jì)算連續(xù)彎道的航行阻力對(duì)上行受阻原因進(jìn)行了分析，得到以下研究結(jié)論： (1)對(duì)于本文概化出來(lái)的連續(xù)彎道，其環(huán)流結(jié)構(gòu)和單個(gè)彎道環(huán)流結(jié)構(gòu)有明顯不同。在本文所做的試驗(yàn)中，在前彎以及過(guò)渡段和后彎進(jìn)口斷面的環(huán)流結(jié)構(gòu)為主環(huán)流與副環(huán)流并存的結(jié)構(gòu)。前彎幾個(gè)斷面的速度場(chǎng)基本相似，不同的是，進(jìn)口段副環(huán)流開(kāi)始位于凸岸的底部，然后逐

3、漸移動(dòng)到了凸岸靠近表層的地方。在過(guò)渡段，由于水流慣性作用，環(huán)流并沒(méi)有消失，而是依然存在，且環(huán)流結(jié)構(gòu)和前彎相比，基本上沒(méi)有變化。 (2)連續(xù)彎道水流動(dòng)力軸線的運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)是：隨流速減小，上彎的動(dòng)力軸線從凹岸向中心線方向偏移，下彎則從中心線附近向凹岸方向偏移。這可以解釋船舶通過(guò)下彎而上彎受阻的現(xiàn)象。 (3)不同的水深分別對(duì)應(yīng)著適合通航的不同上限水流流速即通航閾值，并且該閾值隨水深的增加而增大，但增大到某一值時(shí)則不隨水深變化。即彎