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1、钱塘江嘉绍大桥设计涨潮流速计算鲁海燕1,2,潘存鸿1,2,卢祥兴1,2(11浙江省水利河口研究院,浙江杭州310020;21浙江省重点实验室潮汐泥沙试验基地,浙江杭州310020)摘要:嘉绍大桥河段潮大流急,是涌潮发展、壮大的河段,设计流速预测准确与否关系到桥梁工程施工和运行的安全,应用数学模型来预测设计流速是有效途径之一。应用基于Boltzmann方程的KFVS(KineticFluxVectorSplitting)格式,采用WLTF(WaterLevel-bottomTopographyFormulation)方法和特殊的底坡源项处理技
2、术,实现了计算格式的“和谐”。模型在钱塘江涌潮验证的基础上,求得0133%设计潮差频率条件下的桥位断面设计涨潮流速为7183mΠs,为桥梁设计提供了重要参数。关键词:涌潮数学模型;KFVS格式;嘉绍大桥;设计流速中图分类号:TV13114文献标识码:A文章编号:10082701X(2008)0420001204ComputationofdesignvelocityofJiashaoBridgeintheQiantangRiverLUHai2yan1,2,PANCun2hong1,2,LUXiang2xing1,2(1.ZhejiangIns
3、tituteofHydraulicsandEstuary,Hangzhou310020,China;2.TestBaseforTidalSedimentation,ZhejiangProvincialKeyLaboratory,Hangzhou310020,China)Abstract:ThetidalboredevelopsandenhancesatJiashaoBridgeriverreachwiththestrongtideandrapidvelocity.Accuracyofdesignvelocityisveryimportant
4、tosafetyintheconstructionandoperationofbridgeworks.Numericalmodelisaneffectivemethodfordeterminingthedesignvelocity.Inthispaper,a2-DnumericalmodelforthetidalboreintheQiantangRiverwasdevelopedusingKFVS(KineticFluxVectorSplitting)schemebasedontheBoltzmannequation,withWLTF(Wa
5、terLevel2bottomTopographyFormulation)methodandaspecialwell-balancedtechniquefordealingwiththesourcetermduetobottomtopography.Basedonthegoodagreementbetweentheobservedandcomputeddataonthetidalbore,themodelpredictedthedesignvelocityupto7183mΠsatthesectionofJiashaoBridgeforth
6、etidalrangeprobabilityof0133%.Thecomputationresultsprovidecredibletechnicalparameterforbridgedesign.Keywords:numericalmodeloftidalbore;KFVSscheme;JiashaoBridge;designvelocity嘉兴至绍兴跨江公路通道是浙江省公路水运交通规划(2003-2020年)中的主骨架线路之一,该公路的跨江大桥位于尖山河段的上虞九六丘与海宁尖山二期围区之间(见图1),全长10298m,规划堤线间桥梁段
7、长9km,按300a一遇洪潮标准设计,使用年限为100a。1问题的提出大桥所在的尖山河段为钱塘江河口段的下半段,其河势变化受上游径流和下游潮流的双重影响。由于河床宽浅、图1钱塘江河口形势图潮强流急、涌潮汹涌,涨落潮流路分歧,致使河床冲淤变化剧烈,主流在平面上摆动频繁、幅度大。此外,举世闻名的钱塘江涌潮在该河段产生、发展、壮大,在涌潮河段全潮最大流速往往出现在涌潮过后的数分钟至数十分钟内,测点实测最大涌潮流速为12mΠs左右,潮位瞬间最大涨幅·1·收稿日期:2008201205基金项目:国家自然科学基金资助项目(10772163)。作者简介:
8、鲁海燕(1976-),女,工程师,大学本科,主要从事河口海岸水沙数值模拟研究。E-mail:luhy@zjwater1gov1cnLuhy8902@sina1com总第158期·
