北江白石窯壩下河段水流特性研究.pdf

1、北江是珠江水系第二大河流，目前下游僅為內河Ⅴ級航道。為了適應內河水運發(fā)展需要，北江航道擬提升至Ⅲ級航道標準，計劃實施北江（烏石至三水河口）217km河段Ⅲ級航道整治工程。研究白石窯樞紐至飛來峽樞紐壩間河段非恒定流特性和白石窯樞紐下游19km淺灘段整治是北江航道整治工程的兩個重要組成部分。本文結合工程整治方案，應用一維及二維數(shù)學模型研究了白石窯壩下河段非恒定流、航道整治方案對通航條件的影響。
　　 本文首先建立了北江白石窯樞紐壩下

2、約75km河段的一維非恒定流數(shù)學模型，應用驗證后的模型模擬了白石窯樞紐的兩種不同日調節(jié)下泄過程，分析了該河段的非恒定流傳播特性。通過分析最大平均流速、最大水面比降和時最大水位變幅，得出該河段的水流情況能滿足千噸級船舶上水過灘能力要求，時水位變幅能滿足船舶安全通航要求。針對白石窯樞紐按照方案二進行下泄情況下，飛來峽樞紐運行調度中無預泄、預泄12小時和預泄24小時三種方案，分析不同運行調度措施下飛來峽反調節(jié)作用對白石窯下游水流特性及通航條件

3、的影響。
　　 本文還建立了白石窯樞紐壩下約20km河段整治前后的二維水流數(shù)學模型，應用驗證后的模型模擬分析了流量分別為98m3/s、500m3/s、1000m3/s情況下該河段整治前后的水流特性。研究結果表明隨著樞紐下泄流量的增加，整治方案對水位、比降的影響逐漸減小;整治后挖槽流速較整治前略有增加;當整治流量為500m3/s時，壩下尾水不銜接段航槽流速及變動回水區(qū)航槽流速均大于泥沙(D=0.55mm)起動流速，且不低于整治前流