摘要:
为揭示弯曲航道几何参数对通航水流条件及船舶运动特性的影响规律,以引江济淮工程典型弯曲航道段为研究对象,建立基于MIKE21的水流数学模型及MMG船舶操纵模型,系统分析了转弯角度( θ =60°,90°,120°)、弯曲半径( R =540,1 000,1 500 m)、航道宽度( B =60,90 m)对弯曲航道水流特性的影响,并量化了1 000.t级货船在弯曲航道中的运动规律。结果表明:转弯角度增大显著加剧了水流复杂性, θ =120°时弯顶壅水较60°时上升 0.012 m,水面最大横比降位置由下游1/3处上移至上游1/3处,主流向凸岸偏移;弯曲半径的增大改善了通航条件, R =1 500 m时凹凸岸水位差较540 m时降低了60%,最大流速从 0.55 m/s 降至 0.35 m/s;航道宽度减小显著恶化水流条件, B =60 m 时最大流速、上下游水位差较 90 m时均显著增大;船舶运动特性方面,下行船受水流主导,横移速度与舵角、漂角呈强负相关关系;上行船以自身动力为主,各参数相关性较弱。