基于二維流場(chǎng)數(shù)值模擬的橋群河段通航影響研究.pdf

1、隨著長(zhǎng)江沿岸經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，南北兩岸間貨運(yùn)物流和人民出行對(duì)過(guò)江通道的需求日益迫切，現(xiàn)有橋梁數(shù)量仍不能滿(mǎn)足需要。一大批橋梁正在興建、規(guī)劃之中。目前，長(zhǎng)江主干線(xiàn)上已建、在建橋梁已有100余座，不久的將來(lái)橋梁總數(shù)將超過(guò)160座。新建橋梁主要集中在重慶、武漢、南京等經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)的大型城市。不斷增多的橋梁勢(shì)必導(dǎo)致有限航道上橋梁密度的進(jìn)一步升高。
　　 橋梁建設(shè)一方面為公路、鐵路交通提供了便利，促進(jìn)了南北兩岸的聯(lián)系和協(xié)同發(fā)展，另一方面對(duì)船舶安全

2、通航也產(chǎn)生了不可忽略的影響。尤其是橋梁密度較高的“橋群”河段，橋梁布設(shè)對(duì)通航環(huán)境產(chǎn)生的復(fù)雜干擾，將最終影響橋群河段船舶的安全通航。
　　 本文在總結(jié)分析國(guó)內(nèi)外橋梁、橋群通航影響研究的基礎(chǔ)上，首先對(duì)“橋群”的概念進(jìn)行了進(jìn)一步的擴(kuò)展，將其定義為:“連續(xù)布置的兩座或兩座以上橋梁，其任意兩橋間的距離接近到可以對(duì)各自流場(chǎng)產(chǎn)生互聯(lián)干擾并對(duì)船舶通航產(chǎn)生連續(xù)通視干擾的一種橋梁組合形式”。在這一定義指導(dǎo)下，從橋群區(qū)流場(chǎng)仿真實(shí)驗(yàn)出發(fā)，分析了不同橋梁

3、布設(shè)方案對(duì)橋群區(qū)流場(chǎng)分布的影響，得出橋群橋梁軸線(xiàn)流速計(jì)算公式，總結(jié)了橋群區(qū)流場(chǎng)整體變化趨勢(shì)，得到以下主要結(jié)論:
　　 (1)我國(guó)現(xiàn)行《內(nèi)河通航標(biāo)準(zhǔn)》中界定的橋梁間距仍具有進(jìn)一步探討縮小的空間，這對(duì)充分發(fā)揮有限的航道資源，優(yōu)化橋梁選址等具有重要意義。橋群對(duì)通航的影響體現(xiàn)在尺度限制、船舶通視、流場(chǎng)改變等幾個(gè)方面，最直觀的影響是新老橋梁的組合對(duì)船舶大型化發(fā)展的制約。
　　 (2)連續(xù)布置單橋構(gòu)成的橋群，前后橋流場(chǎng)分布在兩橋間距

4、500至1000m之間和1500至2000米之間發(fā)生兩次變化。橋梁間距在1000m至1500m之間時(shí)，由于前后橋的共同作用，橋梁間流場(chǎng)較為穩(wěn)定，與單橋流場(chǎng)分布相比變化不大，可將此范圍視為前后橋間距的合理區(qū)間，作為今后開(kāi)展進(jìn)一步深入研究的目標(biāo)區(qū)域。
　　 (3)連續(xù)單橋布置時(shí)，前后橋的位置選擇對(duì)流場(chǎng)具有一定的影響，當(dāng)連續(xù)布置橋梁不可避免時(shí)，應(yīng)充分考慮前后橋梁的組合方式，盡可能使多通航孔、小跨度橋梁處于上游，以減小流場(chǎng)影響區(qū)域和回流