重庆菜园坝桥群河段桥梁间距与通航条件研究

论文摘要

山区河流具有弯曲、狭窄、流速高、比降大等特点,河水洪水猛涨猛落,水位及流量变幅大。导致航道条件差,船舶季节性通航等特征十分突出。此外,随着国民经济的快速发展和对交通设施的需求日益加大,连通山区河流两岸交通网的跨江跨河大桥的数量也不断增多,给其通航安全带来新的问题,例如出现的跨河“桥群”现象,即在较短的河道范围内修建两座以上小间距(不满足《内河通航标准》要求)桥梁或者是旧桥改造时在老桥旁边并排新建的复线桥。这类工程的建成将不同程度恶化航道及通航条件,增加了船舶航行难度,极易诱发船舶撞击桥梁的事故。对于桥群的选址及布置,《内河通航标准》仅对间距提出要求,并未就桥群的建设提出相应的具体选址规定,且在不同河道条件下以及桥梁跨度方案不同时,桥区通航条件相差很大,对间距的要求也会有所不同,“标准”也没有进行区分。随着近年来桥梁数量的迅速增加以及桥梁间距的不断减小,这有可能使得一些已建成的桥梁通航存在一定的安全隐患。因此对桥群河段桥区的通航条件以及桥群的选址与布置研究已越来越急迫。本研究采用物理模型与舶模试验方法,依托长江菜园坝桥群河段建桥前后的水流航道条件以及船舶航行特征进行模拟和分析,以此对小间距桥梁形成的桥群桥梁选址及桥跨布置方法进行了细化研究,并提出了试验河段在已有桥梁的约束下修建新桥合适的桥间距和桥跨布设方案,其成果对类似通航河流上桥群的选址及桥跨布设具有一定的决策参考和技术指导意义,能防止因桥群河段桥梁之间的间距过小或桥跨布设不合理而影响船舶航行及桥梁的安全。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 研究背景
• 1.2 研究意义
• 1.3 国内外研究动态及发展现状
• 1.4 本论文研究的主要内容
• 第二章 桥区通航环境分析
• 2.1 桥梁的选址及布置
• 2.1.1 桥梁的选址要求
• 2.1.2 桥梁的布置
• 2.2 桥梁建设对桥区水流条件的影响
• 2.2.1 桥梁附近的水位变化
• 2.2.2 桥区河段流速变化
• 2.3 桥区河床演变影响
• 第三章 菜园坝桥群河段概况与模型设计制作
• 3.1 菜园坝桥群河段河道概况
• 3.1.1 水文泥沙条件
• 3.1.2 河床演变分析
• 3.1.3 通航水流条件
• 3.1.4 航运条件与通航船型
• 3.1.5 桥群布置与桥区通航净宽
• 3.1.6 通航安全保障措施
• 3.2 模型设计
• 3.2.1 模型制作
• 3.2.2 模型验证
• 3.2.3 模型控制和量测设施
• 3.3 船模设计与率定
• 3.3.1 船模选择及概况
• 3.3.2 测控设备
• 3.3.3 船模航行状态判别标准
• 第四章 试验方案及成果分析
• 4.1 试验方案设计与流量级选择
• 4.1.1 试验方案设计
• 4.1.2 试验流量级选择
• 4.1.3 试验工况及观测项目
• 4.2 天然情况（无桥）试验成果及分析
• 4.2.1 水流试验成果及分析
• 4.2.2 船舶试验成果及分析
• 4.2.3 试验小结
• 4.3 二桥建成后试验成果及分析
• 4.3.1 水流试验成果及分析
• 4.3.2 船模试验成果及分析
• 4.3.3 试验小结
• 4.4 三桥建成后试验成果及分析
• 4.4.1 水流试验成果及分析
• 4.4.2 船模试验成果及分析
• 4.4.3 试验小结
• 4.5 拟建桥梁选址及桥跨布置试验成果及分析
• 4.5.1 水流试验成果及分析
• 4.5.2 船模试验成果及分析
• 4.5.3 试验小结
• 第五章 结论与展望
• 5.1 主要结论
• 5.2 问题与展望
• 参考文献
• 致谢
• 在学期间发表的论著及取得的科研成果