船舶螺旋桨射流对湘江河床底泥扰动影响分析

船舶航行时螺旋桨产生的射流会对河道水流产生扰动,这种扰动是否能引起河床底泥的再悬浮需要更深入的论证分析。通过对比分析螺旋桨射流发展规律的研究成果,以湘江典型河段为研究对象,结合实船测量结果和此段河流地质资料,探讨了螺旋桨射流对湘江长株潭段河床底泥扰动的影响,并对此段河床底泥起动和悬浮条件进行了理论分析。结果表明:在周围环境流速较低的条件下,螺旋桨射流初始速度、河床水深及泥沙粒径是决定泥沙是否运动的主要因素。湘江长株潭河段已基本库区化,大部分河道平均水深远大于航道的标准水深2.8 m,河床泥沙平均粒径大于0.87 mm,其中细颗粒泥沙很少,由于螺旋桨射流断面平均流速小于泥沙起动流速,悬浮指标计算值远大于4,因此可以判断船舶正常航行在该段河流时底泥难以起动和再悬浮。     

江心洲型船闸通航安全问题及改善措施研究

船闸布置在江心洲上后,由于相邻建筑物的动水作用及两汊水流在洲尾的交汇,将会影响船闸的通航安全.为研究江心洲型船闸下游的船舶航行问题,探讨有效的改善措施,结合澧水艳洲枢纽、沅水桃源枢纽布置的共同特点,在物理模型基础上利用船舶模型试验分析船闸下游影响航行安全的因素,研究采取针对性措施后航行条件的改善效果.结果表明:布置隔流堤、导流墩等辅助建筑物只能解决下游靠近引航道出口部分航段的通航问题;综合采用拓宽航槽、优化航线、合理调度、优化船闸布置等措施,可有效减小船体漂移,优化航行环境,保障船舶通航安全.     

基于VMOD模型的若尔盖泥炭沼泽地下水数值模拟

若尔盖泥炭沼泽自20世纪50年代以来发生显著的面积萎缩,导致其失水的重要机制之一是自然沟道的溯源下切与横向侵蚀,进而疏干沟道两侧沼泽的地表水和泥炭层的地下水,加速泥炭沼泽地的萎缩。基于2016—2017年夏季野外观测与Visual MODFLOW地下水模型,分别研究局部2种典型泥炭地的地下水运动和沟道对泥炭地地下水的横向水力梯度的影响。结果表明:地下水流运动偏向于沟道方向,且当沟道切穿泥炭层后此趋势更加显著,垂直沟道方向水力梯度约增大79%。证实自然沟道不仅在降雨期对地表水具有排水作用,其溯源下切直至切穿泥炭层的过程促进沟道两侧地下水在非降雨期不断流失,并在河道两侧形成泥炭沼泽的疏干带。该研究对若尔盖湿地修复与保护中沟道切穿泥炭层区域提出了相应的建议措施。     

连续弯曲河道段桥位布置及通航安全分析

基于MMG船舶操纵运动数学模型基本理论,利用龙格-库塔方法进行积分计算求解方程组,将船舶的各受力方程结合流场数学模型计算的表面流场数据在MATLAB软件中编制成船舶操纵运动数值模拟可视化程序,以洞庭湖澧水洪道安乡大桥建设工程为背景,计算分析桥梁建设后航道弯曲半径及桥前直线段距离对通航安全的影响.结果表明,船队通过连续弯曲河道出弯时占用的航宽增大,千吨级航道中的弯曲半径取《内河通航标准》中单弯情况规定的最小值480 m时,上游出弯口与大桥间的安全直线段距离需6倍船长以上.距离为5倍船长时,航道弯曲半径应增大至550 m,无法达到相应的航道弯曲半径时,下游桥孔的通航跨距应相应增加15.8％.