一维水击波的高精度数值模拟 被引量：9

1

作者 樊书刚 刘韩生 张一 《水力发电》 北大核心 2010年第4期79-81,共3页

用本质无振荡ENO、TVD格式以及MacCormark和Lax-Friedrichs格式对一维水击模型进行数值模拟。结果表明,Lax-Friedrichs和二阶MacCormark格式在间断处有较大的数值耗散,计算精度较低,后者还存在明显的虚假数值振荡;TVD格式在光滑区具有... 用本质无振荡ENO、TVD格式以及MacCormark和Lax-Friedrichs格式对一维水击模型进行数值模拟。结果表明,Lax-Friedrichs和二阶MacCormark格式在间断处有较大的数值耗散,计算精度较低,后者还存在明显的虚假数值振荡;TVD格式在光滑区具有高阶精度,在间断附近能在2个计算网格步长的范围内被光滑化,数值耗散较小;ENO格式数值解在间断附近无虚假数值振荡,数值解耗散很小,对间断具有较强的分辨能力和捕捉能力,能够很好地模拟水击波的变化过程。另外,ENO格式对计算网格的要求较TVD格式低,数值计算性能稳定。 展开更多

关键词 ENO格式 TVD格式 水击 间断 数值模拟

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三峡库尾和尚滩段错口型急滩整治方案

2

作者 刘岩 樊书刚 杨祥飞 《水运工程》 2025年第5期103-110,162,共9页

自三峡水库蓄水至175 m以来,长江上游库区段航道条件得到大幅改善,但库尾段航道在汛期仍存在多处礁石碍航问题,需通过整治措施改善通航条件。以长江上游涪陵—丰都河段错口型急滩——和尚滩为例,针对其汛期碍航问题,通过收集实测资料并... 自三峡水库蓄水至175 m以来,长江上游库区段航道条件得到大幅改善,但库尾段航道在汛期仍存在多处礁石碍航问题,需通过整治措施改善通航条件。以长江上游涪陵—丰都河段错口型急滩——和尚滩为例,针对其汛期碍航问题,通过收集实测资料并结合二维水流数学模型,分析其碍航成因和特点,在此基础上,提出相应的整治方案,分析整治效果。结果表明,通过采取切除右岸和尚滩和左岸郭家嘴礁石的整治措施可有效改善和尚滩汛期流速急、礁石前沿横流强、后方回流旺盛等不良流态问题。研究成果可为三峡库尾段错口型急滩的整治提供技术支持。 展开更多

关键词 三峡库区 错口型急滩 碍航特性 数学模型 整治方案

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三峡库区变动回水区虾子梁滩段养护疏浚对策

3

作者 刘作飞 朱彬华 樊书刚 《水运工程》 2025年第2期172-177,共6页

针对三峡水库变动回水区虾子梁滩段航道在枯水期面临的弯、窄、急、险等碍航问题,进行养护疏浚工程的研究与实践。通过收集大量历史实测资料,对比分析多年等深线、冲淤变化等情况,得出该滩段整体表现为缓慢持续淤积的趋势,结合该河段的... 针对三峡水库变动回水区虾子梁滩段航道在枯水期面临的弯、窄、急、险等碍航问题,进行养护疏浚工程的研究与实践。通过收集大量历史实测资料,对比分析多年等深线、冲淤变化等情况,得出该滩段整体表现为缓慢持续淤积的趋势,结合该河段的航道条件和水情特点,对施工设备及施工水位进行比选,制定合理的养护疏浚方案。工程实施结果表明,养护疏浚工程改善了航道条件,拓宽可通航水域,减小船舶操作难度,有效保障了航道畅通和通航安全。 展开更多

关键词 变动回水区 虾子梁滩 卵砾石淤积 养护疏浚

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基于ENO格式的一维水击波数值模拟 被引量：3

4

作者 樊书刚 刘韩生 《人民黄河》 CAS 北大核心 2010年第3期102-103,共2页

选用近年来广泛应用于空气动力学和溃坝水力学的本质无振荡ENO格式,并采用平均通量差分分裂法对一维水击模型进行数值模拟,计算结果与解析解进行比较后表明:数值解在光滑区具有较高精度,数值耗散性小;在间断附近没有出现虚假数值振荡,... 选用近年来广泛应用于空气动力学和溃坝水力学的本质无振荡ENO格式,并采用平均通量差分分裂法对一维水击模型进行数值模拟,计算结果与解析解进行比较后表明:数值解在光滑区具有较高精度,数值耗散性小;在间断附近没有出现虚假数值振荡,与解析解符合较好,200 s与20 s计算结果基本保持一致。证明ENO格式稳定性能好,精度高,能够很好地模拟水击波的演进过程。 展开更多

关键词 ENO格式 水击 数值模拟 间断 数值振荡

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长江上游叉鱼碛滩航道特性及维护对策 被引量：1

5

作者 李俊青 包明金 樊书刚 《水运工程》 2024年第7期157-164,共8页

叉鱼碛为长江上游过渡段浅滩,位于泸州境内,属于天然河段。2013年向家坝水电站完成蓄水,2015年长江上游航道最小维护水深从2.7 m提高至2.9 m。2016年禁采前由于人为无序的挖砂采石对上游诸多滩段造成较大的破坏,枯水期水流分散,冲刷能... 叉鱼碛为长江上游过渡段浅滩,位于泸州境内,属于天然河段。2013年向家坝水电站完成蓄水,2015年长江上游航道最小维护水深从2.7 m提高至2.9 m。2016年禁采前由于人为无序的挖砂采石对上游诸多滩段造成较大的破坏,枯水期水流分散,冲刷能力减弱。在诸多背景下,长江上游诸多碍航滩段枯水期航道畅通面临较大的挑战,叉鱼碛滩段为其中的一个代表。根据实测资料分析向家坝水电站蓄水前后水沙条件的变化,对滩段近年来的演变规律进行总结,并且根据近年航道维护疏浚实施情况、疏浚效果以及相关问题,对滩段的航道维护对策进行分析,为滩段养护疏浚的设计、施工提出相关建议以及加抛整治建筑物的治理方案,可为航道维护及航道治理提供技术支撑。 展开更多

关键词 山区河流 浅滩 航道疏浚 叉鱼碛滩

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长江中游杨林岩水道近期演变分析 被引量：3

6

作者 樊书刚 杨祥飞 朱代臣 《人民长江》 北大核心 2012年第S2期84-86,101,共4页

杨林岩水道位于长江中游,为顺直分汊型河段。历年河道实测水文、地形资料表明,该河段多年来河道外形相对稳定,河床演变主要受自身来水来沙条件的影响。三峡水库蓄水运行后,河段年际、年内的水沙条件发生较大改变,造成该河段江心滩南阳... 杨林岩水道位于长江中游,为顺直分汊型河段。历年河道实测水文、地形资料表明,该河段多年来河道外形相对稳定,河床演变主要受自身来水来沙条件的影响。三峡水库蓄水运行后,河段年际、年内的水沙条件发生较大改变,造成该河段江心滩南阳洲洲头低滩及右缘冲刷崩退,支汊有一定发展,右汊主航槽中段展宽,河段航道条件向不利方向发展趋势明显,应尽快实施整治工程。 展开更多

关键词 河床演变 演变分析 顺直分汊河段 长江中游

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三峡水库变动回水区胡家滩滩段阶梯状整治建筑物设计方案 被引量：3

7

作者 樊书刚 朱代臣 +1 位作者 何艳军 李俊青 《水运工程》 北大核心 2016年第1期134-138,157,共6页

三峡工程175 m蓄水运行后,重庆主城区胡家滩河段成为变动回水区上段。受枢纽调蓄影响,该河段走沙期从枯水期调整为汛后蓄水前和三峡水库消落期,冲刷历时缩短,冲刷能力减弱。在本河段航道整治工程方案研究过程中,为充分利用消落期不同流... 三峡工程175 m蓄水运行后,重庆主城区胡家滩河段成为变动回水区上段。受枢纽调蓄影响,该河段走沙期从枯水期调整为汛后蓄水前和三峡水库消落期,冲刷历时缩短,冲刷能力减弱。在本河段航道整治工程方案研究过程中,为充分利用消落期不同流量冲刷能力,论证整治建筑物头部2.5 m和3 m两级高程,最终以2.5 m和3 m的两级阶梯式坝体为推荐方案。物理模型系列年试验成果表明,方案实施后可保持胡家滩新挖航槽的稳定和合理的上滩指标。 展开更多

关键词 丁坝 变动回水区 航道整治 胡家滩

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长江上游斗笠子滩近期航道条件变化及维护对策分析 被引量：2

8

作者 樊书刚 曾涛 包明金 《水运工程》 北大核心 2022年第9期128-134,共7页

斗笠子滩为长江上游枯水浅急险滩,经采取筑坝和疏浚的整治措施后,航道条件好转。采用实测资料分析滩段近年的水沙条件、滩槽格局及航道条件变化,并结合2019年以来的航道维护疏浚实施情况和效果提出相应的治理方案。结果表明,近年来向家... 斗笠子滩为长江上游枯水浅急险滩,经采取筑坝和疏浚的整治措施后,航道条件好转。采用实测资料分析滩段近年的水沙条件、滩槽格局及航道条件变化,并结合2019年以来的航道维护疏浚实施情况和效果提出相应的治理方案。结果表明,近年来向家坝蓄水后受清水下泄和人为采砂活动影响,左岸边滩冲退是造成江心庙角碛碛翅—碛尾段不断淤积展宽、航道维护困难的主要原因,且在目前的河势和水沙条件下,左岸边滩不具备自然恢复的条件,滩段枯水期淤积碍航将成为常态;汛后提前疏浚的维护方式和加抛整治建筑物的治理方案可减小低水位期疏浚施工与正常通航存在的安全风险。 展开更多

关键词 山区河流 浅险滩 航道维护 斗笠子滩

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长江中游杨林岩水道护滩软体排结构改进措施 被引量：1

9

作者 樊书刚 朱代臣 何艳军 《水运工程》 北大核心 2015年第10期101-107,共7页

对目前在长江中下游航道整治护滩工程中广泛采用的系结混凝土块软体排护滩带的运行情况进行调查分析,结合杨林岩水道航道整治工程对顺直分汊河段江心洲的守护,对护滩软体排结构进行改进,提出了分区加固的设计原则,采用X型排、单元排、... 对目前在长江中下游航道整治护滩工程中广泛采用的系结混凝土块软体排护滩带的运行情况进行调查分析,结合杨林岩水道航道整治工程对顺直分汊河段江心洲的守护,对护滩软体排结构进行改进,提出了分区加固的设计原则,采用X型排、单元排、钢丝石笼护垫的不同组合结构,有效解决了滩面抗冲性要求不一致的结构选型问题。工程实践表明,该结构适应水流冲刷特点,结合透水框架的使用,整治建筑物稳定性大幅提高。 展开更多

关键词 航道整治 系结混凝土块软体排 结构改进措施 杨林岩水道

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重庆港兰家沱水道航道维护疏浚对策 被引量：4

10

作者 包明金 樊书刚 +2 位作者 李倩 郭琦 李俊青 《水运工程》 北大核心 2023年第12期132-136,203,共6页

兰家沱水道浅碛子浅滩受周边复杂的通航环境制约,开展维护疏浚较为困难。在分析研究河段维护实施的难点后,提出合理的疏浚方案,并根据黄泥湾水尺水位近年来的变化过程,提出将疏浚施工时间由枯水期提前至中水期,同时对施工期航道布置、... 兰家沱水道浅碛子浅滩受周边复杂的通航环境制约,开展维护疏浚较为困难。在分析研究河段维护实施的难点后,提出合理的疏浚方案,并根据黄泥湾水尺水位近年来的变化过程,提出将疏浚施工时间由枯水期提前至中水期,同时对施工期航道布置、抛泥位置及施工顺序进行优化,实现非禁航施工。根据方案的实施效果,施工质量满足设计要求,工期由预期的30 d缩短为23 d,在保障正常的航道经济效益的同时,降低施工成本。 展开更多

关键词 维护疏浚 通航环境 疏浚方案 内河航运

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三峡库区(175m运用初期)设计最低通航水位计算方法研究 被引量：1

11

作者 朱代臣 佘俊华 樊书刚 《水道港口》 2014年第2期171-174,共4页

文章结合三峡蓄水运行实践综合分析了三峡工程蓄水以后库区设计最低通航水位的主要影响因素和计算的难点及解决方案,并在2004版《内河通航标准》中有关枢纽上游河段设计最低通航水位计算方法的符合性规定基础上,分析和总结了三峡库区(17... 文章结合三峡蓄水运行实践综合分析了三峡工程蓄水以后库区设计最低通航水位的主要影响因素和计算的难点及解决方案,并在2004版《内河通航标准》中有关枢纽上游河段设计最低通航水位计算方法的符合性规定基础上,分析和总结了三峡库区(175 m运用初期)设计最低通航水位的计算方法,加强了方法的针对性和操作性。 展开更多

关键词 设计最低通航水位 影响因素 计算方法 三峡库区

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拟建明月峡长江大桥桥区炸礁工程整治效果分析

12

作者 包明金 贺岚 +2 位作者 郭琦 樊书刚 何艳军 《水运工程》 北大核心 2018年第9期133-138,共6页

明月峡长江大桥建成后,桥下左岸洪庙角礁石将影响该滩段航道尺度的进一步提高。为避免这一情况,针对其河势及滩情,考虑长江航运远期发展的需求,在原3. 7 m炸礁方案的基础上提出了加深炸除方案。采用平面二维数学模型对此方案进行论证研... 明月峡长江大桥建成后,桥下左岸洪庙角礁石将影响该滩段航道尺度的进一步提高。为避免这一情况,针对其河势及滩情,考虑长江航运远期发展的需求,在原3. 7 m炸礁方案的基础上提出了加深炸除方案。采用平面二维数学模型对此方案进行论证研究,并用实测水面线和流速分布验证该模型,结果表明模型验证较好、可正确模拟该滩段实际水流运动。方案实施后,设计最低通航水位的断面平均流速及沿程流速变化均小于0. 01 ms;沿程比降没有明显变化,仅在炸礁区域上游水面略有下降,最大约0. 01 m;炸礁区流场改善明显,流向与航槽夹角显著减小,改善了船舶的航行条件。 展开更多

关键词 洪庙角礁石 数学模型 炸礁 通航水流

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