枢纽布置下工程设计论文提纲

论文题目：山区狭窄河道改扩建船闸引航道通航水流条件研究

摘要：随着航运需求不断增加,为提高山区河道通过能力,改扩建船闸工程相继展开。受地形河势条件影响,通航建筑物布置难度大,通航水流条件极为复杂,需对改扩建船闸布置存在的关键性问题及其对枢纽和引航道水流条件的影响进行研究。由于山区狭窄河段地形陡峻,布置空间紧凑,改扩建船闸工程侵占河道过流面积比例往往较大,将引起坝前水位壅高,影响防洪安全和枢纽正常运行。同时,受山区狭窄河道河势影响,引航道口门区容易处于河道主流区,水流流向与航道中心线存在较大夹角,出现流速较大,斜流较强,通航水流条件较差等问题。引航道作为船闸与河道的重要连接部分,其良好的水流条件是船舶（队）安全过闸的前提条件。因此,山区狭窄河道改扩建船闸工程布置应从不降低枢纽泄洪能力,不影响电站取水条件,不恶化口门区及连接段通航水流条件,不影响已建船闸安全,施工期不影响正常通航等多方面进行综合比选确定,在众多限制因素中,找到主要矛盾并采取相应的改善措施,最终得到对各方面影响均相对较小的方案。本文依托典型山区狭窄河道山秀枢纽改扩建船闸工程,采用物理模型并结合数学模型的研究手段,研究了改扩建船闸布置方案对河道行洪、枢纽泄流和电站取水的影响,并提出了相应的改善措施,有效地降低了坝前水位壅高,减小了拟建工程对枢纽泄流能力和取水条件的影响。在此基础上,对上游引航道布置方案进行了多方案的对比研究,得到了通航水流条件相对较好的布置方案,为工程设计提供了技术支撑,也为类似工程提供了参考和经验,文章主要研究成果如下:（1）山区狭窄河段地形陡峻,布置空间紧凑,改扩建船闸宜选择集中式方案布置,可减少开挖工程量,降低施工难度和工程投资。（2）本研究针对山秀改扩建船闸上引航道侵占河道行洪断面较大的问题,采用二维数学模型,经过多方案比较分析与计算,提出了相对较优的开挖疏浚方案（二级平台开挖）,基本消除了对河道行洪和枢纽泄流的影响。（3）通过物理模型试验对山秀枢纽改扩建船闸上引航道及口门区通航水流条件改善措施进行了研究。利用隔流墙近闸段分散式下半部透空、布置单潜坝封堵引航道深槽和调整引航道隔流墙长度,有效地改善了引航道及口门的通航水流条件。

关键词：山区狭窄河道;改扩建船闸工程;泄流取水条件;上引航道;通航水流条件

学科专业：水利水电工程

摘要

abstract

第一章 绪论

1.1 研究意义和目的

1.2 国内外研究现状

1.2.1 山区弯曲狭窄河道引航道口门区水流特性及标准

1.2.2 引航道口门区通航水流条件改善措施

1.3 现有研究的局限和发展趋势

1.4 研究内容和方法

1.5 研究技术路线

第二章 山区狭窄河道改扩建船闸布置方案初探

2.1 依托工程概况

2.2 改扩建船闸工程布置

2.2.1 改扩建船闸位置的选择

2.2.2 船闸引航道总体布置

2.2.3 改扩建船闸布置后的通航和泄洪问题及应对措施

2.3 山区狭窄河段锚地选址

2.4 本章小结

第三章 山区狭窄河道改扩建船闸对泄洪的影响研究

3.1 模拟范围

3.2 模拟工况

3.3 数学模型的建立

3.3.1 控制方程及计算方法

3.3.2 模型验证

3.4 现状河道水流条件初步分析

3.4.1 水位变化

3.4.2 流速流态

3.5 开挖方案Ⅰ泄流条件研究

3.5.1 方案概况

3.5.2 水位分析

3.5.3 流场分析

3.6 开挖方案Ⅱ泄流条件研究

3.6.1 方案概况

3.6.2 水位分析

3.6.3 流场分析

3.7 开挖方案III泄流条件研究

3.7.1 方案概况

3.7.2 水位分析

3.7.3 流场分析

3.8 本章小结

第四章 改扩建船闸布置对电站取水条件影响分析

4.1 模拟范围

4.2 模拟工况

4.3 物理模型制作

4.3.1 模型设计和制作

4.3.2 模型验证

4.4 现状河道电站前池水流条件分析

4.5 改扩建船闸布置后电站前池水流条件分析

4.6 河道疏浚开挖后电站前池取水条件分析

4.7 本章小结

第五章 上引航道口门区通航水流条件及改善措施研究

5.1 改扩建船闸实施后上引航道水流条件

5.2 局部改善措施调整

5.2.1 隔流墙透空措施

5.2.2 潜坝布置

5.3 改善方案Ⅰ(引航道长550m+下挑角60°单潜坝)

5.3.1 上引航道布置方案

5.3.2 上引航道通航水流条件

5.4 改善方案Ⅱ(引航道长462m+下挑角45°单潜坝)

5.4.1 上引航道布置方案

5.4.2 上引航道通航水流条件

5.5 改善方案Ⅲ(引航道长508.5m+下挑角60°单潜坝)

5.5.1 上引航道布置方案

5.5.2 上引航道通航水流条件

5.6 本章小结

第六章 总结与展望

6.1 结论

6.2 展望

致谢

参考文献