瀾滄江望江樓段消灘水力指標(biāo)研究

管煜瓊 趙文賓 李凱

摘 要：山區(qū)河流水面比降大、水流流速急、淺灘數(shù)量多，礙航情況嚴(yán)重。由于對(duì)急灘水力指標(biāo)的標(biāo)準(zhǔn)認(rèn)識(shí)不足，部分河道整治效果較差。為進(jìn)一步研究山區(qū)河流水流特性，本文以瀾滄江望江樓段為研究實(shí)例河段，根據(jù)河段的規(guī)劃航道等級(jí)和設(shè)計(jì)代表船型，采用數(shù)值模擬結(jié)合的方法，對(duì)其消灘水力指標(biāo)進(jìn)行了詳細(xì)的計(jì)算、研究。研究結(jié)果顯示，瀾滄江望江樓河段的消灘水力指標(biāo)組合為1‰×3.82m/s；2‰×3.76m/s；3‰×3.52m/s。同時(shí)，根據(jù)工程河段在最高、最低通航水位下數(shù)模分析成果，工程河段主航槽在各工況下流速在0.5～2.5m/s范圍內(nèi)。因此，瀾滄江望江樓河段在各工況下的水流條件滿足消灘水力指標(biāo)。

關(guān)鍵詞：航道整治 消灘水力指標(biāo) 瀾滄江 自航上行

1.前言

瀾滄江糯扎渡電站—秀山碼頭段為典型山區(qū)河流，急灘、淺灘數(shù)較多，歷史上經(jīng)多次整治，航運(yùn)條件改善仍未達(dá)到預(yù)期目標(biāo)，分析其原因，除了對(duì)復(fù)雜卵石淺灘的灘性、卵石運(yùn)動(dòng)規(guī)律認(rèn)識(shí)不足以外，還有對(duì)急灘水力指標(biāo)的標(biāo)準(zhǔn)認(rèn)識(shí)有待進(jìn)一步提高。

消灘水力指標(biāo)是指保證船舶能夠自航上灘，在急灘區(qū)域允許的水面比降和水面流速的組合工況。如何準(zhǔn)確的把握瀾滄江各急灘船舶上行水面比降、流速上限對(duì)合理規(guī)劃調(diào)度瀾滄江船舶航運(yùn)、保障船舶運(yùn)營(yíng)安全具有十分重要的意義。本文以瀾滄江望江樓段為研究實(shí)例，通過(guò)理論分析并結(jié)合工程河段已完成的船舶試驗(yàn)，對(duì)瀾滄江望江樓段急灘消灘水力指標(biāo)進(jìn)行系統(tǒng)的研究。

2.山區(qū)河流水力指標(biāo)計(jì)算方法

2.1計(jì)算原理

目前，最常用的理論方法是分別計(jì)算自航上灘船舶的有效推力及航行阻力，比較二者大小確定船舶是否能夠上行。其中，船舶上行的阻力包括水流阻力RV和船舶自重分力Wsinα。自航上灘船舶受力分析見(jiàn)圖1。