施工导流期的斜流效应船模试验研究 - 长江科学院.PDFVIP

　 第２７卷第９期 长　江　科　学　院　院　报 Ｖｏｌ．２７　Ｎｏ．９　　 　　２０１０年 ９月 ＪｏｕｒｎａｌｏｆＹａｎｇｔｚｅＲｉｖｅｒＳｃｉｅｎｔｉｆｉｃＲｅｓｅａｒｃｈＩｎｓｔｉｔｕｔｅ Ｓｅｐ．２０１０　 　 　　文章编号：１００１－５４８５（２０１０）０９－００３９－０４ 施工导流期的斜流效应船模试验研究 刘晓平，邹开明，王能贝，方森松 （长沙理工大学 水利工程学院，长沙　４１００７６） 摘要：以某低水头航电枢纽水工模型试验为基础，进行了遥控自航船模试验，分析了施工导流阶段围堰引起的横流 对船模航行的影响。结果表明，斜流对船模航行的影响程度主要与横向流速大小、区域及船体的对岸航速有关。 该研究方法可以为航道水力学研究和航道工程设计提供参考。 关　键　词：水工模型试验；船模；施工导流；斜流效应 中图分类号：ＴＶ８３　　　文献标识码：Ａ 有斜流效应问题。目前国内外对施工导流阶段束窄 河段的斜流效应问题还没有专门的研究。本文拟在 １　概　述 某低水头航电枢纽水工模型的基础上，利用遥控自 当河道的水流与船体航行方向不一致的时候， 航船模，分析斜流效应与横流大小和船体的对岸航 斜向的水流会使船体产生横向漂移，通常称之为斜 速的关系。 流效应。船舶经常会受到斜流的影响：如，船舶横穿 江河水流由此岸到彼岸的过程，水流流向与船舶纵 ２　束窄河段斜流效应 轴之间会有一个夹角，因而形成水流对船舶的斜流 当船舶航行在施工导流的束窄河段的时侯，一 效应；船舶由支流航道进入主流航道或由主流航道 般把斜流分解为沿航线方向的纵流和垂直航线方向 进入支流航道的航行过程；船舶经过弯曲航道或穿 的横流。根据沿航线的横流速度大小是否相等，可 越回流水域时，如果水流流线的弯曲度能对船舶形 以把横流分为均匀横流与非均匀横流。如图１所 成一定的夹角时，通常也要产生一定的斜流效应；船 示，船体在斜流区航行的时候，船舶在不操舵的情况 舶在进出船闸等通航建筑物引航道口门区时，由于 下主要的受力有船舶自身的推力Ｆ、平行于船体的 引航道口门区处于动静水相交的水域，通常总是有 水流阻力Ｒ及船体侧向的横流作用力Ｒ。当航行 斜流、回流的存在，因此船舶在此处的斜流效应也是 ｙ ｘ 区域为均匀横流的时候，横流对的船舶的横流作用 明显的。由于斜流效应对船体带来的横向漂移会影 用力Ｒ可以简化为形心处的一个集中力 Ｆ，这个 响船舶的安全航行，因而国内外比较重视对斜流效 ｘ ｘ 力的存在会使得船体发生横向漂移。当船体在非均 应的研究。 匀横流中航行时，横流作用力Ｒ可以对船模形心简 国外有些国家在通过系列的试验后，通过规定 ｘ