摘要：斜向建设的桥墩常见于天然弯曲河道中,其改变下游水流运动趋势,并对堤防稳定产生不利影响。为探究连续弯道中斜交桥墩对水流运动特性的影响,运用MIKE Zero系列软件中的水动力模型对圆柱形桥墩不同建设位置及桥墩与河道呈不同斜交角度的工况进行数值模拟,分析各工况下桥墩对水位和流速的影响。研究结果表明:在弯道不同位置布设不同斜交角度的桥墩时,各位置墩前最大壅水高度均在桥墩斜交角度α为30°~60°时呈增大趋势;此外,各工况平面流速均随斜交桥墩偏移的方向增大,且桥墩斜交角度越大首末组桥墩周围流速相差越大。修建桥墩后的弯道中心区域墩后断面横向流速及纵向流速均较无墩情况下降低,且随桥墩斜交角度的增大流速降低现象愈发明显,但弯道凹岸及凸岸区域墩后断面横纵流速均不同程度增大,并始终大于桥墩建设前的流速。相邻弯道间前弯对其后弯的横向环流结构发展进行反向抑制,在弯道连接段修建桥墩时其墩后断面环流范围小于在弯道段修建桥墩时的环流。这些发现为弯道涉河桥梁规划及护岸工程设计提供了依据。

摘要：针对湘江渠化河段大花滩连续弯道滩险航道整治措施进行研究。采用非结构化网格,建立工程河段二维水流数学模型和船舶操纵运动数学模型。验证原型实测水位验证模型的可靠性后,计算得到了不同流量情况下工程河段的航道水深、流场以及船模操纵的舵角、漂角、最小航速等主要参数。结果表明:工程河段内不实施切嘴及整治建筑物也可通过优化航线、拓宽航宽并结合适当的疏浚、护岸工程措施满足通航标准要求。

摘要：弯曲型河流是冲积河流当中最为常见的一种河型,是组成河流的最基本单元,在世界分布很广,对防洪、航运等有重要的影响。弯道水流是指行进在弯曲河道中的水流。由于边界条件的不同,弯道中行进的水流运动特性也与顺直河段中不同。弯道水流运动规律的研究,在河流治理、港口兴建、引水排沙、桥墩防冲以及改善河道航运等方面都得到了广泛的应用。文章对单弯水流特性研究成果进行了归纳分析,并对研究成果相对较少的连续弯道水流特性方面进行了归纳与展望。

摘要：采用标准k-ε模型、RNG k-ε模型、可实现k-ε模型和Reynolds应力模型共4种紊流模型,对梯形断面连续弯道三维水流运动特性进行了数值模拟。从水面线、水流流速、紊动结构及分布特性等方面,比较了4种紊流模型计算结果与实测值的差别。结果表明,Reynolds应力模型由于考虑了水流紊动黏度的各向异性效应,对弯道水流运动特性的模拟精度高于其他3种k-ε模型。进一步采用Reynolds应力模型对连续弯道对应的同长度、同断面型态的顺直河槽进行计算,用实测值验证了Reynolds应力模型也能较好地适用于顺直河槽的水流运动模拟。研究成果可用于弯曲型及顺直型河道水流的三维模拟计算中。

摘要：洞庭湖草尾河航道因外部条件变化,在多次航道整治后枯水期再次成滩。为进一步认识草尾河航道碍航特性,采用平面二维水流数学模型,对洞庭湖草尾河航道开展了水流数值模拟计算。计算结果表明,草尾河下段约24.7km航段枯水期航深不足;枯水期水位落差集中在阿弥石至灵官咀河段,枯水期局部最大比降3.6‰,最大表面流速3.28m/s,急流成滩;阿弥石河段为连续弯道,上下湾顶对峙,流态紊乱,险滩碍航。即草尾河航道枯水期兼具浅、险、急多重碍航特性。采砂形成纵向陡坎是枯水期再次成滩的主要成因,建议进行采砂坑修复,同时扩能升级工程再次实施后应加强管理避免整治工程失效。