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深沱孤礁泡漩水形成特性试验研究

2011-05-02张秀芳尹崇清

水利水运工程学报 2011年2期

张秀芳,彭 凯,尹崇清

(重庆交通大学,重庆 400074)

险滩包括礁石险滩和不良流态险滩,礁石险滩也可能伴随着流态变化演变为不良流态险滩.不良流态险滩主要有泡漩水险滩、剪刀水险滩、滑梁水险滩和扫弯水险滩4种.这些不良流态险滩形成的有害副流对船舶航行安全危害颇大,严重地制约了当地航运和经济的发展[1-3].泡漩水为较强的水流受不规则河床的阻力作用,运动中能量场急剧变化而形成一种不良的副流流态.水流由下向水面翻滚,泡顶高于水面,成为泡水,为补充底部上升水流而向下旋转运动的水流为漩流.泡水和漩水常相伴相生(见图1).泡水可以使船舶发生歪船,严重时造成海损事故;漩水因其旋转力量,可能将船舶旋沉.泡漩水相伴的滩段,对船舶的危害更大.20世纪70年代以后,我国为了发展航运,对山区河流中一些典型的碍航泡漩水险滩进行了整治[4-8],取得了一些工程整治经验.由于泡漩水是复杂的三维水流,泡漩水形成的机理与特性尚不清楚,所以泡漩水险滩的整治一直是航道整治工程中的难题[9-10].近几年,郭延祥[11]等对泡漩水流的流速进行了三维数值模拟,彭凯[12]等对泡漩水概化模型的相似性进行了研究.由于产生泡漩水的边界条件极其复杂,对泡漩水的研究还得更深入更全面.本文对顺直河段暗礁深沱产生泡漩水地形进行了概化模型试验研究,通过模型试验,分析这种边界条件下产生泡漩水的原因,找……

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