河工模型实习报告.pdf

河工模型实习报告 姓 名 ：guchao 学 号 ：2010** 教 师 ：陈 立 二〇一四年三月 目 录 1 目的及背景 1.1 实习目的 1 1.2 模型背景 1 2 模型设计 2.1 模型范围 3 2.2 模型比尺 3 2.3 模型比尺计算 5 3 模型制作 3.1 导墙及断面 7 3.2 断面数据的读取 7 3.3 模板的绘制和校核 9 3.4 架设模板及校核架设 10 3.5 模型塑造 10 4 模型测控系统 4.1 流量控制 11 4.2 水位控制系统 11 4.3 旋浆流速仪 12 5 模型验证 5.1 流速验证 13 6 实习 7 附表 1 目的及背景 1.1 实习目的 通过定床模型的设计、制作以及进行验证试验，初步掌握河工模型设计、制 作及试验的基本原理、方法和主要工作流程；了解河工模型试验系统及各附属设 备的主要功用。 1.2 模型背景 长江干线航道自然通航条件十分优越，素有黄金水道的美誉。近年来长江航 道的建设，显著改善了通航条件，在推动区域经济建设方面发展发挥了重大作用。 为了带动长江中上游腹地发展，促进中西部地区有序承接沿海产业转移，打 造中国经济新的支撑带，需要进一步提升长江航道的畅通性。近期，由国家发改 委牵头组织相关部委和地方政府，系统开展长江干线宜昌至安庆段航道水深进一 步提高的可行性论证工作。其中重要工作之一就是对该河段碍航浅滩开展长江干 流河道模型试验论证。 武桥水道是长江干线航道发展规划中重点治理水道之一。是宜昌至安庆河段 的上段即宜昌至武汉段。武桥水道位于长江中游武汉河段中段，上起汉阳杨泗庙， 下迄武汉长江大桥，全长 5km 。按照《长江干线航道发展规划》要求，该水道 2020 年建设标准为 3.7m×150.0m×1000m，通航保证率为 98% 。该水道从 2013 年开始试运行提高枯水期水深至3.7m 。 与一般的碍航浅滩不同，枯水期武桥水道可以满足规划航深与航宽的要求， 但是在汉阳边滩淤积严重时，枯水期桥区上段航槽受到挤压而过于弯曲，与桥轴 线法线方向交角过大，危及通航和桥墩安全。因此2003 年启动了武桥水道河段 航道整治的相关工作。 从2003 年到2010 年，经过艰苦不懈的努力，终于实施了以长顺坝结合鱼骨 坝守护潜州，限制枯水期汉阳边滩淤积展宽挤压航槽的航道整治工程，由于武桥 水道位于武汉市主城区，地处桥区、港区、支流入汇区，周边环境以及通航环境 非常复杂，牵一发而动全身，因此工程规模受到限制，特别是长顺坝尾部上提约 1 500m ，加上航道整治工程与城市过江通道鹦鹉洲大桥相互影响，影响了航道整 治的效果。 2011 年3 月测图显示，汉阳边滩宽度（以4m 等深线计算宽度）超过660m， 较过去有所减小，但仍然较宽，可能对4.5m 航道产生挤压作用。因此，要进一 步提升武桥水道通航水深到 4.5m ，要弄清楚武桥水道航道变化趋势，并寻求解 决问题的整治工程措施。 由于实习时间与条件的限制，本实习的的研究对象为定河床下的水流特征， 为下一步动床模型实验做基础研究。 2 2 模型设计 2.1 模型范围 武汉河段上段为顺直分汊段，长期以来比较稳定。下段汉江入口及汉口边滩 分别位于武汉长江大桥下游，距离汉阳边滩较近，汉口水文站原位于武汉关，模 型的范围上起蛤蟆矶，下迄武汉长江二桥，全长约21km （模型示意图见附图1）。 图1 武桥水道河工模型示意图 2.2 模型比尺 表1 变态定床河工模型相似指示数和相似准则 变态模型