万州关刀碛化危品码头平面二维水流数值模拟

２ 平 面 二 维 水 流 数 学模 型
万州 港 区 作 为 重 庆 市 的三 个 主 枢 纽 港 区 之
一
平 面二 维水 流 数学 模 型是 目前分 析河 道水 流 流 场 的 重 要 手 段 。水 体 ＿ 般 可 视 为 不 可 压 缩 流 体 ．属 于牛 顿 流体 范 围 。因此 在建 立平 面 二维 水 流数 学模 型 时 ，对 河道水 流作 如 下假 设 ：水 平速
重庆 ４ ０７） ０ ０ ４
［ 要 ］ 本 文采 用 贴体 正 交坐 标 系下 的平 面二 维 水流 数 学模 型 ，分 析 了 重庆 万 州 关 刀碛 化 危 品 码 头 的通 航 水 流 摘
条 件 。通 过 二 维 水流 数 学模 型 的建 立 和 计 算 ，较好 地 模 拟 了关 刀 碛 化 危 品码 头 的 河道 边 界 备 件 。 经 羊奶 岩 至 红
州 盐 气 化 工 园 区直 线 距 离 至少 有 １ ｋ ｍ，地 理 位 置 ｌ
贴体 正交 坐标 系下 的 网格 生成 方 法利 用拉 普 拉斯 方程 进 行正 交 曲线 坐标 的 转换 。拉 普 拉斯 方
程如 下 ：
２ ２ ２ ２
不接 口将 增 加运输 周转 环节 、增 加物 流成 本 、存 在 运输安 全 隐患 、满足不 了万州 盐气 化工 园 区未
ｐ
ＡＥ ｘ Ａ ＋ Ｎ ｘ ＋Ａ ＋ ｓ ％ｓ Ａ ｘＮ
Ａ ＝Ａ Ｅ ＋ Ｗ ｐ ｐ ７ Ａ ＹＷ＋Ａｓ ｓ Ａ Ｙ ＋ ＮＮ Ｙ
上 式 中的系数 分别 为 ：
【 稿 日期 ］２ １— ９ ｌ 收 ＯＯＯ一４
［ 者 简 介 ］ 王 丽 英 （９ ４ ） 作 １８ 一 ，女 。河 南 濮 阳人 ，重 庆 交 通 大 学７－． 构 工 程 专 业 硕 士 研 究 生 ，现 从 事 水 工 建 筑新 结 构与 新 材料 应 用技 ｇ＿ 结 ｚ
第 １ 期 （ 第 ３ ２期 ） １ 总 ４
【 章 编号 ］１０ — ８６ （ｏ ｏ １ ０２ — ４ 文 ０ ９ ２ ４ ２ ｌ）１ －０ ６ ０
吉 林 水 利
２１ ０ ０年 １ １月
万 州关 刀碛化 危 品码 头 平面 二 维 水流 数值 模 拟
王丽英 。杨 斌
（ 重庆 交通 大学河海 学院 ， 中 国
溪 沟航 段 的 实测 水 面 线 、水 流流 速 分 布验 证 ，准确 地 预 测 了工程 修 建 前 后 河道 的水 流 流 场 ，能 满足 工程 通航 研
究 的 需要 。
【 关键 词 ］万 州 关刀碛 码 头 ；水深 平 均 ；二 维 水流 ；数 值模 型 ［ 图分 类 号 ］ｕ ６ １ ：ｖ １ １ 中 ２ ． Ｔ ３ ． ３ ２ ［ 献标 识 码 ］Ｂ 文
：
Ｐ
２‘
ｈ们
０
根据 工 程所 处 位 置 以及 工 程后 可 能 引 起 的洪 水 位 影 响 范 围 ，并 考 虑计 算 需 要 的进 出 口长 度 、 实测 验 证 资料 位 置 ，选取 计 算 区域 为 熊 家 背一 青
来液 体化 危 品的水路 运输 发展 需求 。 为进一 步 服
务于 万州 区及化 工 园的经 济建设 ，迫切 需要 建设
一
＋
：０
＋
： ０
涟 上 式 中 （， 为 物理 平 面 上 的 笛 卡 尔 坐标
个工 艺先 进 、结构 可靠 、经 济实用 、外 型 美观
系，
，动 为变换 平面上 的直角 坐标 系 ，求解 此
２２ 水 流 运 动 方 程 ．
通 过上 ２１ ． 转换 后 ，由水 流连 续方 程 、 向和
卵向 的动 量 方 程 组 成 的水 流 运 动 方 程 如 下 ：
（ ）水 流连续 方 程 １
＿
Ｏ ＋ ＜ｕ＋ － ）０ ｈ Ｏ ｈ ） ＿ （ ：
ｏ ｔ ｏ ｘ 。ｙ ｌ
（ ）Ｘ方 向动量 方程 ２
术方 面 的 工作 。
一
２ — ６
吉林 水利
万 州关 刀碛化ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ危 品码 头 平面 二维 水流 数值 模拟
王 丽英等 ２ １ ０ ０年 ｌ １月
理 计算域 内高 出水 面 的网格 点 。
３ 工 程 实 例
Ａ ； Ｅ Ａ Ａ ；
Ⅳ ｓ
Ｅ为 前 ，
为后 ，Ⅳ为 上 ，Ｓ为下 。
度 沿水深 方 向取平 均 。
２１ 网 格 生 成 方 法 ．
，
现有成品油泊位 １ ０个 ，全 部 为 社 会 服 务 ，
没有 战备油 库 配套码 头 。也 没 有专用 的液体 化危
品 码 头 。 随 着 西 部 大 开 发 的 战 略 实 施 ，重 庆 市 规
划 在长 寿 、涪陵 、万 州建 设 三大化 工基 地 。但 目 前万 州 的液体化 学 品码头 主要 集 中在猴 子石 作业 区 （ 部 为成 品油泊 位 ） 全 ，而 猴 子石 作 业 区 与万
誓 “ ａ ￣＋ ＿ 一 ＋ｘ堕 号） 堕 ｙ Ｏ Ｏ ｘ
２
＋
挚＝ ”
图 １ 工 程 河 段 河 努 地 地 形 图
（ ）Ｙ方 向动量 方程 ３
鲁 等 号 （＋） ≥一 札 ＿ 鲁ｃ ｇ ａ
＋ ． ｖ Ｖｕ＋ － － ｖ ｎｇ
一
３１ 计 算域 的选 取及 网格 的生成 ．
的化危 品码 头工 程 。拟 建关 刀碛 化危 品码 头位 于
长 江 上 游 黑 石 盘 （ 宜 里 程 ３ ８ ｍ）至 狐 滩 （ 距 ３ｋ 距
拉普 拉斯 方程 ，可得 河道 贴 体正 交坐 标 系下 的计 算 网格 。在一个 以 ，叩 ）网格 点为 中心 的控 制体
中 ．方 程 可 离 散 为 ：
Ａ ｘ
ｐ
＝
宜 里程 ３ ８ ｍ）河 段 之 间 ，长 江干 线 左 岸 一侧 ， ４ｋ
具 体 位 于 宜 昌 以 上 约 为 ３ ２１ ３ ２５ ｍ 的 关 刀 碛 ４ ．— ４ ． ｋ
岸 线水 域 内。为 预测码 头工 程 的建设 对工 程 河段 通 航水 流条 件 的影 响 ．采用 二 维水 流 数 学模 型 ． 对码 头工 程建 设前后 工 程河段 的通航 条件 及其 变 化进行 分析论 证。