大水位差码头靠船构件结构型式的分析应用

传统的高桩码头靠船构件多采用悬臂板式或悬臂梁式,这种构件能沿码头长度方向全面保护,但材料用量多,造价高,主要适用于水位差5米以下的地区。当水位差继续增大,这两种靠船构件就不适用了。本文综述了靠船桩式、多层固定系靠式(框架式)、浮式以及浮码头等几种适用于大水位差地区码头的靠船构件的结构型式,对这几种靠船构件的结构特点、功能原理、适用条件、优缺点等进行了对比和分析。     

取水工程对河道通航影响数学模型研究

取水工程直接从河道取水,减少了河道的下泄流量,降低了河道水位,对河道通航水深会产生不利影响。建立泵站式取水工程对河道通航影响的二维数学模型,不仅考虑了取水流量,还考虑了取水工程结构对通航的影响。该模型以某取水口工程为例进行了模拟计算,模拟结果可以很好地反映取水工程附近的流场、水位变化及对航道产生的横向流速。     

顺岸挖入式码头前沿航道水流特性研究

顺岸挖入式港池的布置形式改变了原来河道的平面尺寸和断面尺寸,对港池附近的河道水流产生一定程度的影响,进而对航道通航安全以及河道行洪能力产生一定的影响。结合泰州港某LNG加气站码头的工程建设实例,应用数学模拟技术,分析顺岸挖入式码头建设对航道水流特性的影响。结论表明:拟建码头港池的布置不会在码头前沿航道水域产生不良流态,码头建成后局部航道的横向流速有小幅增加,但对航道通航条件的影响不大,此外码头港池的布置增加了河道的断面尺寸,有利于河道行洪。     

高桩码头岸坡稳定性研究

高桩码头能获得良好的水深条件,是近岸软土地基上最为常见的港工结构型式。桩基码头的岸坡滑动涉及到码头的整体稳定、影响码头的正常使用,是码头结构安全的"生命线"。影响高桩码头岸坡稳定的不利因素主要包括地质条件、桩基施工、水位涨落以及人为因素,与码头建设、设计、施工、监理及运行管理相关人员需执行码头建设相关法规或者强制性标准,以保证工程正常使用。结合武汉新港阳逻港区码头工程,基于极限平衡条分法校核工程建设及河道水位变化对码头岸坡稳定性的影响,可为国内类似工程提供参考。     

闽江水口水电站下游航道设计最低通航水位确定方法

为了给闽江航道整治、码头建设、防洪、船闸设计提供技术参数,在外业资料缺乏情况下,采用数值模拟、外业观测、相关分析相结合的方法计算闽江水口水电站下游航道设计最低通航水位。基于非结构网格、有限体积法建立闽江干流水口水电站至马尾河段的二维水动力数学模型,通过数学模型推算闽江水口水电站下游航道沿程临时站点逐时水位,将沿程临时站点逐时水位与竹岐站、文山里站、白岩滩站等长期水文站(基准站)水位建立相关关系,采用累积频率法计算低潮累积频率90%的水位特征值作为基准站设计最低通航水位,通过该相关关系计算沿程临时站设计最低通航水位。计算结果表明,临时站逐时水位与基准站逐时水位线性相关关系较好,相关系数基本在0.9以上,由该相关关系及基准站设计最低通航水位获得的闽江干流水口水电站下游航道设计最低通航水位值相对合理可靠。     

苏州港太仓港区现代物流粮油码头工程对航道的影响研究

为研究大型码头工程建设对航道条件的影响,采用平面二维水流数学模型,分析了苏州港太仓港区现代物流粮油码头工程修建前后的通航水流条件。对工程前后分流比和潮位及流速进行了计算分析,结果表明,该工程对上、下游河势及附近河段的防洪及排涝、航道通航造成的影响不大,同时也论证了码头修建的可行性。     

输电线路工程跨越通航河流水文设计

输电线路工程跨越通航河流,需办理“架空电缆(线)工程建设方案行政许可”,该行政许可主要技术内容是水文设计,其中涉及的最高通航水位直接影响到航道通航安全,也是行政部门审核的关键,因此设计过程中资料收集、设计洪水位计算、航道等级及最高通航水位的确定尤为重要.笔者以糯扎渡送电广东±800 kV直流输电线路工程跨越北流河为例,介绍了输电线路工程跨越通航河流水文设计的相关工作.     

通航库区漂浮式光伏系泊系统设计

区别于一般的水面漂浮式光伏,通航库区漂浮式光伏由于其特殊的环境条件和额外的通航设计要求,需要进行针对性的系泊系统方案设计。基于库区通航河道水体深、水位变化大、流速大、河面宽以及通航需求等特点,计算漂浮阵列所受载荷,进行阵列及系泊系统一体化耦合分析,根据系泊载荷,不同水位变化和航运等级进行系泊线规格、长度及数量、系泊线配重块规格及数量、桩锚规格及数量以及布置方案的设计,并通过计算分析验证了系泊系统方案满足设计要求。     

淮柴闸枢纽过流特性兼通航水流数值模拟研究

结合淮柴闸枢纽工程设计,建立水流三维数学模型,基于CFD数值模拟技术,采用vof两相流与雷诺时均Realizableκ-ε模型,分析了该枢纽水流流动特性。结果表明,在设计水位工况下,其最大横向流速远超过GB50139-2014《内河通航标准》规定的0.3m/s,不满足通航要求;当该闸通航来流流速不超过0.1m/s,最大过闸流量不超过5.5m~3/s时,通航安全能得到保证。采用CFD数值模拟技术模拟水闸及通航建筑物水流运动过程是可行的,可对类似工程优化布局和设计提供一定借鉴和参考。     

考虑水位过程变异的非一致性最低通航水位设计方法

在河道断面水位年际变异和年内分配变异的综合作用下,基于历史资料的最低通航水位设计值已无法反映真实的水位变化规律,导致船舶的通航安全面临威胁。为设计出合理的最低通航水位,本文结合分解合成思想和二阶矩变异概念,提出了考虑水位过程变异(即不同时间尺度下水位特征值的年际变异和水位过程的年内分配变异)的非一致性最低通航水位设计方法——频率-保证率法。该方法不仅符合工程水文学中关于设计水文过程的定义,兼顾了年保证率和频率的概念,而且综合考虑了水位年际和年内分配的双重变异,可为其它工程水文设计提供参考。本文将该设计方法应用于澜沧江允景洪水文站,并将设计结果与均值变异条件下采用频率-保证率法、方差变异条件下采用综合历时曲线法的设计结果作比较,对本方法的优势进行了验证和讨论。     

码头建筑物对水位影响的模型试验及计算方法

河岸码头建筑物势必导致其上游水位壅高及对码头附近水流流态产生影响。以汉江沙洋河段为对象 ,通过定床概化物理模型试验研究了码头建筑物对河道水位与流速场的影响。并基于能量平衡原理 ,采用河道恒定非均匀流水面曲线基本方程 ,结合物理模型试验资料 ,计算了码头建筑物附近的水位变化值 ,并提出了码头建筑物产生的水位壅高值的计算方法。     

码头建筑物对水位影响的模型试验及计算方法

 河岸码头建筑物势必导致其上游水位壅高及对码头附近水流流态产生影响。以汉江沙洋河段为对象,通过定床概化物理模型试验研究了码头建筑物对河道水位与流速场的影响。并基于能量平衡原理,采用河道恒定非均匀流水面曲线基本方程,结合物理模型试验资料,计算了码头建筑物附近的水位变化值,并提出了码头建筑物产生的水位壅高值的计算方法。     

不同布设方式的生态浮床对水流结构影响研究

生态浮床是一种应用广泛的水质净化水体修复技术。在河道中布设生态浮床会干扰水流结构,影响河道行洪排涝能力。本文区分低透水性浮床主体区和高透水性浮床根系区,运用两层式固定多孔介质域概化生态浮床,构建生态浮床不同布设方式的水槽三维水动力数学模型,对比分析无浮床、浮床不同间距串联或交错排列等14种工况的水槽水动力特性及其变化规律。布设浮床后浮床上游水面壅高、下游水面先局部降低后恢复,浮床段流速垂线分布呈“纺锤形”且平均流速和紊动能明显增大。相较于串联排列,交错排列方式对水流结构影响程度较大,且水位、流速、紊动能等水动力参数随浮床间距的变化趋势相异。因此,考虑对洪水位的壅高及增强水流紊动强度利于污染物扩散,实际应用中需结合研究成果合理选择生态浮床的布设方式。     

Construction of ferroconcrete drilling platforms for the sea shelf in the Sakhalin-II project

A ferroconcrete drilling platform is a floating structure built in a dry dock and then transported by towboats to the place of its installation on the shelf. __________ Translated from Gidrotekhnicheskoe Stroitel’stvo, No. 10, October 2006, pp. 19–25.     

WEIR POOL SURCHARGE AND A CORRESPONDING INCREASE IN ALGAL BIOFILM COMMUNITY DIVERSITY IN THE LOWER RIVER MURRAY,SOUTH AUSTRALIA

Lowland rivers impounded by weirs are often operated to provide stable water levels. In the lower River Murray, stable water levels promote algal biofilms dominated by stalked diatoms, filamentous green algae and Cyanobacteria. In summer 2005–2006, the Lock 5 weir pool was surcharged for environmental benefit. Algal biofilms grown on artificial substrates were compared to the following year when the water level remained stable. On both occasions, substrates were fixed at 300‐mm depth in the river channel and a connected wetland. During the surcharge, additional floating substrates were deployed to control for the change in water level. The algal communities that developed during both years were dominated by diatoms. A greater diversity in the biofilm community was evident during the 4‐month surcharge when compared with the following year. This was due to a much greater change in algal biofilm community composition over the 4 months of the surcharge, compared with biofilms grown during a period of stable water level, when the community changed little after 1 month. The lack of difference between fixed and floating substrates suggests that the change in water level was not responsible for the difference between the surcharge and stable level biofilms. Possible reasons for the difference between years include light, nutrients and water temperature. Although the effect of the surcharge could not be definitively defined, these results provide some evidence that weir pool surcharge may be used to improve algal biofilm diversity when compared with the current stable water level regime. Copyright © 2011 John Wiley & Sons, Ltd.     

Influence of artificial ecological floating beds on river hydraulic characteristics

The artificial ecological floating bed is widely used in rivers and lakes to repair and purify polluted water. However, the water flow pattern and the water level distribution are significantly changed by the floating beds, and the influence on the water flow is different from that of aquatic plants. In this paper, based on the continuous porous media model, a moveable two-layer combination model is built to describe the floating bed. The influences of the floating beds on the water flow characteristics are studied by numerical simulations and experiments using an experimental water channel. The variations of the water level distribution are discussed under conditions of different flow velocities（ v= 0.1 m/s, 0.2 m/s, 0.30 m/s, 0.4 m/s）, floating bed coverage rates（20%, 40%, 60%） and arrangement positions away from the channel wall（ D= 0 m, 0.1 m, 0.2 m）. The results indicate that the flow velocity increases under the floating beds, and the water level rises significantly under high flow velocity conditions in the upstream region and the floating bed region. In addition, the average rising water level value（ARWLV） increases significantly with the increase of the floating bed coverage rate, and the arrangement position of floating beds in the river can also greatly influence the water level distribution under a high-flow velocity condition（v ？0.2 m /s）.     

超大水位变幅水力自升降拦漂设施研究与应用

锦屏一级水电站水库死水位至正常蓄水位间水位变幅达80 m,且工程区两岸地形陡峭,地质灾害多发,气象条件复杂,旱季风大,传统形式的拦漂设施无法满足电站运行要求。结合工程现场实际情况,开展了斜坡固定导槽水力自升降拦漂技术研究,介绍了其工作原理和设备安装要点。实际运行效果表明,通过采用斜坡式水力自升降连接装置、防风力翻转破坏沉没的拦污浮箱等新技术,有效保障了拦漂系统运行的稳定性和安全性。     

三峡库区涪陵港区码头对长江涪陵段防洪的影响分析

在分析长江涪陵段的水沙特性和三峡水库蓄水前后该河段河床演变趋势的基础上,运用二维水流数学模型,分析了4种流量组合情况下在三峡水库运用前和运用50年,涪陵港区码头修建前后的水位、流速变化及其影响范围.结果表明,修建涪陵港区码头对该河段的防洪及河势变化影响不大.     

水力一体化治漂与枢纽库面安防系统研究及实施

为改善水利工程现有治漂措施存在功能相互独立、操作被动、效率低等不足,保障工程效益和水面安全,依据漂浮物特性、河势及工程布置特点,利用水力一体治漂浮排、浮槽、浮闸进行水力学模型试验,对水力一体拦、导、清(排)漂治理技术进行研究,多方案组合试验均取得因势利导一体化综合治漂效果。其中,主要技术"水力一体治漂浮排"经工程现场实际运用检验可实现主动、大量治漂,可拦截各类大型危险漂浮物,减少中间操作环节。研究结果表明,水力一体化治漂方式能够适应漂浮物特点,改善治漂方式,可以为工程长效稳定治漂提供技术支撑,其实用装备可应用于各类相关工程,为水利枢纽构建水面安防系统提供技术支持。     

柔性浮式防波堤消浪特性研究

针对圆柱形柔性浮式防波堤的消浪效果展开断面试验研究,分析其在规则波和不规则波作用下的消浪特性。通过大量水槽试验给出了圆柱形柔性浮式防波堤透射系数、反射系数、衰减系数与锚固方式、试验水深、相对宽度的变化关系。研究结果表明:该结构形式的浮式防波堤对短周期波浪消浪效果明显,而对长周期波浪消浪效果不佳;锚固方式和水深对消浪效果的影响较小;相对宽度是影响消浪效果的主要因素。研究成果可为由该结构连接成的"V"形浮式防波堤的锚固方式和摆放角度的设计提供参考。