《表1 口门区水面最大流速限制》

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《基于航线船闸口门区水力优化数值模拟研究》

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为确保过闸船舶航行安全，《船闸总体设计规范》（JTJ 305-2001）对不同级别船闸口门区基于航线的纵横向水面流速作出相应的规定，详见表1；引航道、口门区宜避免如泡漩、乱流等不良流态；Ⅰ～Ⅳ级船闸和水流泥沙条件复杂的Ⅴ～Ⅶ级船闸布置，宜通过泥沙、水流物理模型或数值模拟研究确定[1]。物模实验能反映水流流动规律，可信度高，但是周期长、费用高；CFD数值模拟技术能全面反映水流流场要素，且计算精度随着CFD数值模拟技术多年发展大幅提高，已被很多物模实验所证明[2-3]。关于船闸引航道及口门区的水力计算，有关学者在恒定流、非恒定流基础上分析了引航道及口门区复杂水流形成、发展、传播过程机理，提出了有效措施改善通航水流，并通过物模实验验证船闸布置的可行性[4-5]。对于与引航道、口门区及引河主流成一定角度的航线，船舶行驶过程中口门区域水流流动复杂，给船舶航行安全带来很大影响，须通过CFD数值模拟水力优化获得最佳航线方案。