嘉陵江(合川至河口段)航运工程关键技术研究
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AA通达程痕採讨董厌高等级航道发展解中柱(中铁长江交通设计集团有限公司,重庆401121)【摘要】为实现重庆境内更大范围皿级航道目标,介绍航道基础设施建设时代背景和重庆高等级航道通达现状,从河流自身特性和已有综合流域规划分析提高重庆高等级航道通达程度的可能性:重庆境内嘉陵江、乌江、涪江、大宁河、棊江等河流通过枢纽建设、通航建筑物改造和航道治理可新增500km皿级航道,实现HI级航道通达29个区县,通达率提高至76.3%目标,实现水路运输广覆盖目标。
【关键词】通达程度;航道开发;航道等级;重庆1航道基础设施建设旳代背景航道作为水运的基础设施,正围绕构建安全、便捷、高效、绿色、经济的现代化综合交通体系建设,以建成人民满意、保障有力、世界前列的交通强国,为全面建成社会主义现代化强国提供坚强支撑。
重庆作为我国西部大开发的重要战略支点,为实现交通基础设施补短板、强弱项,提高基础设施通达程度,人民生活水平与东部地区大体相当的目标,急需强化基础设施规划建设。
2018年交通运输行业发展统计公报显示:2018年全国共完成交通固定资产投资32235亿元,其中,铁路固定资产投资8028亿元,公路固定资产投资21335亿元,水运固定资产投资1191亿元,水运仅占总投资额的3.69%;在完成运输量方面,完成营业性货运量506.29亿t,货物周转量199385.00亿t km,其中完成水运货运量70.27亿t,占总货运量的13.88%,货物周转量99052.82亿t・km,占总货物周转量的49.68%。
⑴从以上数据可以看出,水路运输在货物运输中占有重要地位,建设投入比重相对较小,在大宗货物和长距离运输中可体现出优势。
《内河航运发展纲要X2020)将内河千吨级航道达到2.5万km作为全国发展目标。
重庆境内主要分布有长江、嘉陵江、乌江、渠江、涪江、大宁河、棊江等河流,讨论和分析千吨级及以上航道现状及进一步提高千吨级航道可通达区县的实现程度,将有助于内河航运发展。
电站下游航道设计最低通航水位推算方法刘晓帆;曹树涛;李家世【摘要】The design lowest navigable stage of Jialing river downstream waterway affected by unsteady flow of hydropower station is researched. Based on the analysis of the downstream water stage of hydropower station, storage outflow in the period of 2009—2010 and hydropower station operation mode in the Jialing river, we calculate the design lowest navigable discharge of downstream waterway of hydropower station using storage outflow in different time scales, and calculate the design lowest navigable stage of downstream waterway of hydropower station by water stage linear correlation between water gauges.% 对嘉陵江下游受电站下泄非恒定流影响严重的河段的设计最低通航水位进行研究。
在深入分析嘉陵江桐子壕电站2009—2010年大坝下游水位、出库流量和电站调度运行方式的基础上,采用不同时间尺度的流量资料推求电站下游航道设计最低通航流量,通过建立滩险处基本水尺与电站坝下水位相关线来推求整治滩险的设计最低通航水位。
【期刊名称】《水运工程》【年(卷),期】2013(000)006【总页数】5页(P131-135)【关键词】设计最低通航水位;电站下游航道;非恒定流【作者】刘晓帆;曹树涛;李家世【作者单位】四川省交通运输厅交通勘察设计研究院,四川成都610017;四川省交通运输厅交通勘察设计研究院,四川成都610017;四川省交通运输厅交通勘察设计研究院,四川成都610017【正文语种】中文【中图分类】U612.3嘉陵江发源于陕西省秦岭南麓,由北向南流经陕西、甘肃、四川和重庆三省一市,其干流分东西两源,东源起自陕西省凤县以北的秦岭镇,向南流经甘肃省徽县境,于陕西略阳与西源西汉水汇合,经阳平关入川,然后向南流经广元、昭化、苍溪、阆中、南部、蓬安、南充、武胜等两市六县,在合川入渝,在重庆汇入长江,全长1 119 km,落差2 300 m,平均比降2.05‰。
嘉陵江流域⽔能资源嘉陵江流域⽔能资源 ⼀、流域概况1.⾃然特点嘉陵江为长江上游⼀级⽀流,其流域涉及陕西、⽢肃、四川三省和重庆市。
⼲流发源于陕西省凤县北部的秦岭南麓,向南流经⽢肃再⼊陕西,⾄阳平关以南进⼊四川省,流经⼴元、苍溪、阆中、南部、蓬安、南充、武胜,⽽后经重庆市的合川、北碚,于市中区注⼊长江。
在省内河段沿途有⽩龙江、东河、西河等⽀流加⼊。
嘉陵江流域⾯积159800km2,其中四川境内(含涪江、渠江)⾯积101920km2,占全流域⾯积的63.8%。
⼲流全长1119km,⼴元以上称上游,河流穿⾏于秦岭⼤巴⼭区,⾕狭岸陡,⼈⼝耕地较少;⼴元⾄合川段称中游,河道长645km,平均⽐降0.44‰,河流纵贯川中盆地,其中⼴元⾄苍溪段属深丘区,河⾕较窄,阶地较少;苍溪⾄合川段属浅丘区,河⾕展宽,河曲及阶地发育。
合川⾄河⼝称下游。
本流域上游属龙门⼭⾄秦岭地槽褶断带,出露地层以古⽣界变质岩为主,褶皱强烈,断层发育,地质构造较复杂。
中游属四川地台川中褶皱带,⼴泛分布侏罗系⾄⽩垩系粘⼟岩、砂岩地层,褶皱平缓,断裂不发育,地质构造⽐较简单。
下游属川东弧形褶皱带,出露古⽣⾄中⽣界的砂岩、灰岩等,地质条件⼀般较好。
流域区域地质构造稳定性好,地震基本烈度⼀般Ⅵ⼀Ⅶ度。
流域属亚热带季风⽓候区。
多年平均⽓温,⼴元以上为14~15℃,⼴元以下为17⾄18℃;多年平均降⾬量,⼴元以上为600⾄800mm,⼴元以下为1000mm左右。
年内降⽔50%以上集中在6⾄9⽉,易出现洪、旱灾情。
径流主要由降⽔形成,武胜站多年平均流量891m3/s,年径流量281亿m3,占全流域的42%。
径流年内分配和年际变化均⼤,汛期(5~10⽉)径流量占全年的80%。
流域洪⽔由暴⾬形成,是长江上游洪⽔主要源地,洪⽔多出现在6⽉中旬⾄9⽉中旬,具有峰⾼量⼤,历时较短的特点。
嘉陵江四川省境内三个代表站径流特征值及最⼤、最枯流量如表—1。
表—1 嘉陵江三个代表站径流特征值及最⼤、最枯流量表 嘉陵江是长江泥沙的主要源地之⼀。
四川港航嘉陵江流域梯级电站群联合调度研究分析【摘要】"四川港航",也称四川省港航开发集团有限责任公司。
由于嘉陵江流域龙头水库不在四川港航的调度范围之内,港航公司各个航电枢纽水库绝大部分无调节能力,所以单靠四川港航很难实现真正意义的联合水库调度,但是由于嘉陵江流域梯级电站绝大部分属于港航公司,港航公司在尽可能的通过自己公司的联合调度的情况下再协调参股的龙头水库电站,将对嘉陵江流域整体防洪能力和水资源合理利用有很大的提高,实现发电利益最大化。
同时,四川港航坚持"以电养航",肩负着打通嘉陵江航运通道的历史重任,嘉陵江流域梯级电站群实现联合调度将大大的提高航运能力和航运效率。
【关键词】联合调度梯级航电枢纽嘉陵江流域防洪发电航运1嘉陵江流域梯级电站群概况:20世纪90年代,嘉陵江渠化被四川省交通运输厅决定作为四川内河建设的重点工程,通过建设嘉陵江流域梯级航电枢纽工程,将原始天险的航道变成上下相互紧密连接的相对静止的优质航道。
在嘉陵江流域上,从四川广元至重庆规划建设15个相互衔接的梯级航电枢纽工程,从上游到下游的航电枢纽分别为亭子口、苍溪、沙溪、金银台、红岩子、新政、金溪、马回、凤仪、小龙门、青居、东西关、桐子壕、利泽和草街,以此构建一条从四川广元上船经嘉陵江到南充、重庆并到达上海的航电枢纽网络。
嘉陵江中上游流域有宝珠寺、亭子口两个大型水库。
宝珠寺水库为不完全的年调节水库,可调节库容量为13.4亿立方米;亭子口水库为年调节水库,可调节库容量17.32亿立方米。
2四川港航嘉陵江流域梯级电站群现状:四川省港航开发集团有限责任公司,于1996年6月获得四川省政府的认可,目前作为四川省港航投资集团有限责任公司的重要组成部分,具有重大的社会责任和发展潜力。
该公司拥有三十六亿元的注册资金,并拥有十三家子公司,总资产接近二百七十亿元,依托四川港投集团综合资源优势,坚持港口、航运、物流产业一体化发展,以产业投资运营为抓手,以港口资源开发利用为重点,积极推动各个产业的集聚以及产业链、产业群的形成与发展。
白龙江引水工程取水对嘉陵江川境段航道航运的影响作者:陈婷婷何熙谢玉杰李家世来源:《中国水运》2022年第04期摘要:白龙江引水工程是全国2020~2022年重点推进150项重大水利工程之一,工程拟从甘肃省嘉陵江支流白龙江上游引水,在代古寺电站枢纽下游新建代古寺水库,向甘肃省陇东南天水、平凉、庆阳3市20县(区)以及陕西省延安市4县(区)共24县(区)供水。
引水工程实施后,从而使下游嘉陵江流量相应减少,最终影响四川省嘉陵江干线航道通航尺度。
根据白龙江引水工程设计取水流量,通过计算工程取水所引起的嘉陵江川境段河道河床演变和航道尺度的变化值,分析受影响河段航道条件的变化情况。
关键词:工程取水;航道条件;河床演变;航道尺度中图分类号:U61 文献标识码:A 文章编号:1006—7973(2022)04-0109-04白龙江引水工程是从甘肃省嘉陵江支流白龙江上游引水,向甘肃省陇南东南天水、平凉、庆阳3市20县以及陕西省延安市4县共24县供水,工程任务为“城乡生活、工业供水以及高效农业灌溉,并为改善革命老区和六盘山区民生、巩固脱贫攻坚成果、推进区域乡村振兴和生态文明建设提供水资源支撑”。
白龙江引水工程推荐采用1~3月不拦蓄,12月最大拦蓄比例控制在25%以内的方案,即:代古寺坝址段面生态流量在11月至次年4月不低于21.07m³/s,5~10月不低于27.44m³/s。
代古寺水库正常蓄水位为1804m,在满足下游生态流量并预留下游用水情况下,1~3月不拦蓄,12月最大拦蓄比例控制不超过25%,代古寺和受水区当地水库联合调度工可下,多年平均可引水量为7.74亿 m³/s。
工程引水使得取水河道的流量、水位等发生变化。
文章以此为着眼点,分析白龙江引水工程取水对嘉陵江干线航道与通航可能带来的影响。
1工程河段航道条件嘉陵江川境段航运配套工程实施完成后,肖家河以下库区段航道基本达到Ⅳ级航道标准,航道尺度满足1.9×50×330m(水深×直线段宽度×弯曲半径),航标按一类配布。
《嘉陵江流域规划报告》2嘉陵江水系2嘉陵江水系2.1农村水力资源基本情况2.1.1水力资源总量和分布嘉陵江为长江上游一级支流,其干、支流纵横遍布陕西、甘肃、四川、重庆等省市境内,重庆市境内河段涉及潼南、铜梁、永川、合川、北碚、沙坪坝、渝北、江北、渝中等9区县市。
根据《重庆市统计年鉴(202x)》:流域内现有耕地411.98万亩,人口约781.92万人,其中城市人口318.2万人,工、农业总产值680.85亿元,国内生产总值1526.34亿元。
嘉陵江流域集雨面积159800km2,干流全长1119km。
其中重庆市境内集雨面积12849km2,占全水系的8%,重庆市境内干流河长153km,天然落差43.0m,平均比降0.29‰,古楼镇入口处流量890m3/s,朝天门出口处流量2250m3/s。
广元以上称上游,广元至合川段称中游,河道长645km,平均比降0.44‰,其中中游重庆市境内河段长58km,平均比降0.31‰。
合川以下称下游,河道长95.2km,平均比降0.29‰。
市境内河段属丘陵和山区,河谷由窄渐展宽,河漫滩及阶地发育,两岸城镇密布,人口耕地集中。
据202x年复查成果。
嘉陵江流域重庆市境内河段,水力资源理论蕴藏量在10mw以上的干、支流共有7条,水力资源理论蕴藏量1128.75mw,其中嘉陵江干流680.08mw,支流448.67mw。
支流中蕴藏量较大的有涪江、渠江和州河,由于嘉陵江干流上草街航电站的修建,回水将完全淹没渠江合川段,故无规划电站。
根据本次农村水力资源调查评价,嘉陵江流域重庆市境内有0.1mw以上电站的河流共计22条,0.1~50mw范围内电站81座,技术可开发量225.47mw,电量99952.76万kw.h,其中已建电站66座,总2嘉陵江水系装机容量116.00mw,多年平均发电量58597.76万kw.h,占技术可开发量的51.45%。
规划202x~202x年投产电站2座,总装机容量0.64mw,多年平均发电量200万kw.h;202x~202x年投产电站9座,总装机容量7.02mw,多年平均发电量2855万kw.h;202x~2020年投产电站5座,总装机容量102.13mw,多年平均发电量38420万kw.h。
嘉陵江渠化工程1. 引言嘉陵江渠化工程是中国的一项重大工程项目,其目标是将嘉陵江进行渠化,以改善水运运输的能力、提供可靠的洪水控制和水资源利用。
本文档旨在介绍嘉陵江渠化工程的背景、目标和实施计划。
2. 背景嘉陵江是中国重要的内河之一,流经四川、重庆等地,流域面积广阔。
然而,由于江流曲折、水力不稳定,嘉陵江长期以来一直面临着水运运输能力不足和洪水威胁的问题。
为了解决这些问题,中国政府决定进行嘉陵江渠化工程,以提高嘉陵江的水运能力,实现水资源的合理利用。
3. 目标嘉陵江渠化工程的主要目标包括:3.1 提高水运能力通过对嘉陵江进行渠化,提高江面航道的通航深度和宽度,增强水路运输能力。
这将促进贸易和经济发展,并改善内陆地区的物流运输效率。
3.2 洪水控制嘉陵江流经的地区常年面临着洪水威胁,给人民生命财产安全带来巨大风险。
渠化工程将通过修建防洪堤、加强水力调控等措施,有效减少洪水威胁,提供可靠的洪水控制。
3.3 水资源利用渠化嘉陵江有助于提高水资源的利用率。
通过渠道的规划和设计,可以更加高效地调度江水,满足当地农田灌溉、城市供水等需求,提供稳定的用水来源。
4. 实施计划嘉陵江渠化工程将分为若干阶段进行实施。
以下是工程实施计划的大致框架:4.1 前期调研进行嘉陵江渠化工程前,需要进行详细的调研,包括地质勘测、水流分析、环境评估等。
这将为后续工程设计和施工提供重要的数据和参考。
4.2 工程设计根据前期调研结果,制定嘉陵江渠化的具体方案和工程设计图。
工程设计需要考虑诸多因素,如江面宽度、渠道深度、堤防建设等。
同时,还需要制定防洪和水资源利用的具体措施。
4.3 施工阶段根据工程设计图,组织施工队伍进行嘉陵江渠化工程的实施。
施工过程中,需要采取一系列措施保障施工的安全和质量。
4.4 工程验收嘉陵江渠化工程完成后,进行工程验收,确保工程符合设计要求和技术标准。
验收合格后,可以投入使用。
5. 结论嘉陵江渠化工程是中国重要的水利工程项目,旨在提高嘉陵江的水运能力、洪水控制能力和水资源利用率。
嘉陵江(合川至河口段)航运工程关键技术研究研究报告(简写本)中交水运规划设计院二○○七年五月目录1. 项目工作基本情况 (1)1.1项目背景 (1)1.2总体目标 (1)2. 主要研究内容、成果及关键技术 (1)2.1.主要研究内容及研究成果 (1)2.2.关键技术 (1)3. 研究过程 (6)4. 依托工程与科研结合情况 (6)5. 项目的经济、社会、环境效益和推广应用前景 (6)6. 合作者 (7)7. 致谢: (7)项目研究报告辑要1. 项目工作基本情况1.1 项目背景嘉陵江是长江中上游的第二大通航河流,嘉陵江广元至合川段645km(中游)规划为Ⅳ级航道,合川至河口段94km(下游)为Ⅲ级航道。
交通部于2003年立项开展“嘉陵江(合川至河口段)航运工程关键技术研究”工作,综合分析论证该段航道建设方案。
1.2 总体目标研究本河段天然情况下的滩险分类、成因和碍航情况,研究三峡枢纽和草街枢纽投入运行后河段的演变规律,从整体上把握该河段的水流特性、泥沙淤积情况和船舶航行情况。
研究三峡水库按175m方案运行后的泥沙淤积情况和草街枢纽调度方式对该段航道的影响,确定重点碍航河段及碍航滩险的整治方案及方案优化措施。
对航道整治方案和河段渠化方案,从技术可行性、船舶航行条件、航道通过能力、水资源综合利用、防洪、淹没、环境保护、工程投资等方面进行综合分析比较。
对本段航道建设方案提出建议。
2. 主要研究内容、成果及关键技术2.1. 主要研究内容及研究成果“嘉陵江草街至河口段航运工程关键技术研究”课题分成互相关联的四个专题,专题一:嘉陵江草街至朝天门河段滩险特征分析与数值模拟关键技术研究,本专题又分为三个子题,专题一之子题1:嘉陵江草街至朝天门河段滩险特征分析;专题一之子题2:嘉陵江草街至朝天门河段水流泥沙数学模型研究;专题一之子题3:嘉陵江草街至朝天门河段船舶数值模拟研究。
专题二:嘉陵江草街至井口河段重点滩险整治工程关键技术研究。
专题三:嘉陵江井口至朝天门河段整治工程关键技术研究。
专题四:嘉陵江草街至朝天门航道建设方案的研究。
嘉陵江草街至朝天门河段全长68.2km,河段上段受到草街枢纽泄流和电站调峰下泄水流的影响,下段既受到草街枢纽的泄流影响又受到长江水位顶托和三峡水库回水变化的影响,因此该河段的滩险情况、水流条件及泥沙冲淤变化情况均极其复杂。
通过对该河段现状的详细调查,研究了该河段的滩险分类、成因和碍航情况。
本河段计有各类滩险27处,其中12个特急险滩群,水流条件及泥沙冲淤变化情况均极其复杂。
嘉陵江来水来沙条件复杂,具有典型山区河流特征,径流方面表现为最大流量和最小流量相差巨大,水位变幅巨大,日涨幅可达12m,年内来水、来沙分配不均,水沙变化过程不完全同步,受降雨区分布的影响较为突出。
河段内峡谷与宽谷相间,具有峡谷河段汛冲枯淤,宽谷段汛淤枯冲的冲淤演变规律,一般来说整个河段能基本保持冲淤平衡,河床地形基本稳定。
本项研究通过二维水流泥沙数学模型、船舶数值模拟和局部河段物理模型相结合的手段,研究了三峡水库运行后嘉陵江草街至朝天门河段的演变规律;北碚河段和井口至朝天门河段整治方案的整治效果;设计代表船型在重点滩段整治前、后的航行条件,验证整治效果。
研究得到的主要结论是:(1)三峡水库运行后,本河段将发生累积性淤积,淤积部位主要位于岸线不规则的弯沱、回流及河道宽浅段,淤积后河床岸线更趋平顺。
(2)整治后各滩段航道尺度可满足2.0×60×480m(水深×宽度×弯曲半径)的Ⅲ级航道标准,中枯水流量时各滩段航槽流速略有增大,尤以整治流量时增加最多,中、洪水流量情况下,航槽流速变化不明显。
(3)各滩险整治后,在各级流量下,自航驳均可安全上行过滩,441kw+2×1000T顶推船队在中枯水流量下可安全上行通过各个滩险河段,在中水流量下,该船队上行通过锅铲石~朱家沱滩、二郎滩等均存在航宽紧张的问题。
(4)河段最高通航流量受峡谷制约,温塘峡在10000m3/s流量时已不能满足通航水流条件要求。
嘉陵江草街至朝天门河段水沙运动的二维数学模型,采用贴体正交曲线坐标,克服了干支流汇合处河道边界形状复杂的困难,给出了正交曲线坐标系下二维全沙模型的基本方程、数值计算格式及关键问题处理方法。
分别采用1961~1970年水文系列和1991~2000年水文系列,计算了变动回水区重庆河段2003~2042年的淤积量和淤积部位。
确定了重点河段滩险的物理模型试验进出口水沙边界条件。
按1991~2000年水文系列计算结果表明,水库运用至2012年末,井口至河口段淤积184.3万m3,至2022年末淤积406.4万m3,至2032年末淤积568.3万m3,淤积量明显小于1961~1970年水文系列2032年末的9392.1万m3。
另外本项研究还将时空守恒元和解元方法(简称CE/SE方法)运用于二维浅水流动方程的模拟计算,提出了基于时空守恒(CE/SE)方法的浅水方程的离散格式。
建立了河段水流数学模型,研究整治工程前、后河段的水流条件变化。
在船舶数值模拟模型中,采用神经网络技术进行水动力参数的辩识和计算,解决了船舶模拟模型水动力学参数计算和验证的难题。
研究了二郎滩段、锅铲石~朱家沱滩段、白鹤滩、黑羊石、蹇家梁、土湾等重点滩险整治前后的通航条件,并就整治方案、整治参数及航线和船舶操纵方式提出建议,优化了航道整治方案。
嘉陵江井口至朝天门河段位于三峡水库175m回水变动区和长江与嘉陵江汇合口,河道全长25km,该河段同时受到三峡回水变化,长江水位顶托和草街枢纽拦沙及下泄流量冲沙的影响,其水沙条件十分复杂。
本课题重点对蹇家梁、磁器口、土湾、金沙碛等碍航滩段进行研究。
三峡水库按175m方案蓄水运行后,河段将发生累积性泥沙淤积,使河型趋向单一、微弯、归顺、高滩深槽方向发展。
整治后各滩航道条件在年内大部分时间均有较大改善,其不利情况出现在水库水位消落末期或汛期出现小流量、低水位时,由于泥沙淤积造成河段水深不足而碍航,个别河段甚至发生滩槽易位,影响航道的畅通。
根据变动回水区泥沙淤积规律与河床演变趋势,结合各滩情况,确定以下整治原则:采取基建性疏浚措施,沿洪水动力轴线布置挖槽,炸除碍航石梁,拓宽航道,增强消落期冲刷力度,维持航槽稳定,改善通航条件。
用90系列水沙资料动床试验表明:各滩整治工程实施后,在三峡水库运用的前30年内挖槽回淤量较小,航槽基本稳定,通航条件明显改善,通过整治能达到Ⅲ级航道通航条件。
专题四“嘉陵江草街至朝天门航道建设方案研究”对航道整治方案研究进行了系统总结,根据对整治方案的研究成果,从技术可行性、船舶航行条件、航道通过能力、水资源综合利用、环境保护、工程投资等方面与河段渠化方案进行了综合分析比较。
渠化方案进行了一级渠化方案即井口枢纽建设方案和二级渠化方案即张家溪航运枢纽和化龙桥航运枢纽的初步布置,根据航运需要拟定了枢纽主要参数,初步框算了工程量和工程投资。
对两种渠化方案进行了综合比较和评价。
在航道建设方案的论证中,对航道整治方案和渠化方案综合比较了工程投资、航道通过能力、船舶航行条件、水资源综合利用,分析了航道整治和渠化共同存在的问题。
建设方案综合论证的结论是:(1)在草街枢纽船闸建成通航后的一段时期内,货运量不大、顶推船队不多时,采用航道整治手段达到2.0×60×480m的航道尺度,可以满足航运要求。
(2)经过一段时间的经验积累,同时,考虑嘉陵江全线渠化后的通航要求,应继续研究增深、拓宽航道的可行性。
(3)本段航道的建设应以与嘉陵江全线通航的要求相适应,并满足合川港的航运要求为目标,逐步提高航道的服务水平。
(4)推荐航道整治方案作为近期航道建设方案。
2.2. 关键技术(1)二维水流泥沙数学模型采用贴体正交曲线坐标,克服了干支流汇合处河道边界形状复杂的困难,给出了正交曲线坐标系下二维水沙模型的基本方程、数值计算格式及关键问题的处理方法。
首次用数学模型模拟了嘉陵江草街至朝天门河段及两江交汇口水沙运动规律。
(2)通过数学模型研究,得到了三峡工程蓄水初期嘉陵江变动回水区水流及泥沙冲淤的时空变化规律,尤其是干支流汇合口两江水流相互交汇所形成的回流、局部不规则岸边形成的回流及其泥沙冲淤分布。
(3)采用非结构网格技术克服了山区河道边界复杂复杂的困难,提出了二维浅水方程的时空守恒(CE/SE)数值计算格式及关键问题的处理方法。
该方法通过合理定义守恒元并把流动变量的空间导数作为自变量,从而避免了用插值方法计算流通量带来的误差,保持了守恒性,也使同尺度网格下导数计算的精度较其他方法更高。
其次,该方法将时间、空间同等对待、处理,更接近于流通量守恒的本质,即时间空间遇上的守恒,因而其构造的格式具有与物理方程同样的时间空间不变性。
三是该方法类似于谱方法,将变量在计算域上利用基函数展开,但其展开式的系数只与其周围的单元相关,较谱方法的展开系数全域相关更具灵活性。
同时又避免了使用特征技术、流量限制、斜率限制等特殊技术,编程更容易。
(4)首次将BP网络模型应用于船舶水动力系数的确定与验证,该方法充分利用了已有的试验资料,基本解决了缺乏实船验证资料情况下船舶运动数值计算参数的确定问题。
(5)将CE/SE水流计算方法与船舶运动数值计算相结合,研究了嘉陵江草街~河口段11个重点滩险的通航条件及整治措施,对整治后船舶航行的难点及航宽等进行了分析。
(6)采用基于CE/SE方法的二维水流模型对草街枢纽日调节下泄非恒定流对下游河段的影响进行了研究,得到了各滩险河段在不同日调节方案下水位流速变化情况。
(7)北碚锅铲石~朱家沱滩群河段由5个滩组成,位于温塘峡~观音峡之间的宽谷段,具有较强的代表性。
滩段上下游均为峡谷,进出口均为深潭,属于两峡谷间的宽浅段,滩险类型包括峡口浅滩、过渡段浅滩、急弯险滩等,水流条件极其复杂,整治难度较大,是国内首次提出两峡谷间复杂滩险河段的整治技术。
(8)采用滩险特性分析、泥沙数学模型、定床动床物理模型试验和船舶航行数学模拟相结合的方法首次对山区河流、两枢纽间的碍航滩险进行了较系统的滩险整治研究。
通过疏浚、炸礁与筑坝相结合的措施,增加了滩段航深,改善了不良流态,使得该河段的航道尺度及水流条件达到了Ⅲ级航道标准要求。
为航道整治规划、设计提供了依据。
所提出的整治原则、整治参数确定方法等可为类似滩险整治提供借鉴。
(9)嘉陵江井口~朝天门河段处于三峡水库175m方案回水变动区和长江与嘉陵江汇合口段,该河段既受到三峡水库回水影响,又受上游枢纽调水拦沙影响,还与两江汇流组合有关,水沙条件极为复杂。
本课题涉及水库回水变动区泥沙淤积、枢纽下游河床演变及支流河口水沙运动等航道整治技术众多关键问题,技术难度很大。