摘要：水泵站工程是水利工程中重要的分支，面对人民需求的提升，需要对水泵站工程跟新换代。自2003年以来，水泵行业年增长率一直保持上身趋势，国家对工农业和机电设备水平的提高带动着我国水泵站工程的发展。本研究致于换水泵站工程的建设对船舶通航水流带来影响进行评价。

本文结合大通换水泵站工程，根据收集工程水文、水下地形和施工工艺的基础上，建立二维数模，分析换水泵站实施后，引排水工况下长江侧船闸通航水流的变化，重点分析水流条件的影响,进而提出工程防护措施与建议。文中主要从一下几方面进行研究：

（1）通过分析大通换水泵站工程概况，建立二维数学模型，数学模型计算主要考虑两类不同水动力及换水泵站两种工况，及采用多年平均流量，计算实测地形和下游潮汐采用一年一遇大潮及年平均潮差潮型；除此之外计算引、排水方案条件下工程前、后水动力的变化。根据计算结果显示换水泵站工程对长江侧船闸引航道的高、低水位和通航水流的影响较小。水位变幅在0.005m以上的影响范围集中在距换水口5m范围以内，引航道其他位置几乎没有影响。引水工况下，船闸航道内水流流态要稍好于排水工况，无明显回流、涡旋等不利流态，不利流速的影响范围与排水工况基本相当。

（2）排水水流力的影响和对周边工程的影响进行初步分析。周边相应工程实施后，换水泵站工程引、排水时，护岸改造工程对船闸通航水流条件以及靠船墩附近水流力均有一定改善，但影响幅度相对较小；东侧泵站工程对西侧船闸基本没有影响。

（3）对于换水泵站工程建成，分析发现换水泵站工程对长江侧船闸引航道的高、低水位影响很小；长江侧船闸引航道流场、流态影响范围有限；水泵站工程对长江侧船闸通航水流的影响较小，并且建议引、排水时留有一定安全余地并且江侧船闸沿途海塘、靠船墩等区域需要加强观测。

关键词：平面二维数学模型；水位；流速；通航水流

目录

摘要

Abstract

第一章 绪论-1

1.1研究背景-1

1.1.1水泵站工程的现状与发展-1

1.1.2水泵站建设存在问题-1

1.1.3船闸通航水流研究现状-2

1.2研究目的与意义-3

1.3研究内容-3

1.4技术路线-4

第二章 项目概况-6

2.1项目背景-6

2.2工程布置及建筑物-6

2.2.1工程等级和建筑物级别-6

2.2.2泵站设计参数-6

2.2.3泵站工程特征水位-7

2.2.4长江侧船闸-7

2.3研究方向-9

2.4研究依据-9

第三章 平面二维数学模型建立及验证-11

3.1数学模型简介-11

3.2方程离散和求解-12

3.3计算条件-13

3.3.1计算范围-13

3.3.2计算网络-13

3.3.3计算地形-14

3.3.4边界条件-14

3.4数学模型验证-14

第四章 工程实施对通航水流条件影响分析-16

4.1计算水文条件及计算工况-16

4.2工程实施前后水动力变化分析-16

4.2.1水位变化-16

4.2.2流速变化-17

4.3通航水流条件影响分析-23

4.3.1泵站引水时通航水流条件-25

4.3.2泵站排水时通航水流条件-26

第五章 周边其他工程影响初步分析-28

5.1护岸改造的影响-29

5.2东侧泵站工程的影响-29

第六章 靠船墩前沿水流力计算-31

6.1计算条件-31

6.2计算方法-33

6.3受力分析-35

第七章 结论与建议-37

7.1主要结论-37

7.2建议-37

参考文献-38

致  谢-40