北江是珠江水系中排名第二的河流,它连接广东北部与珠三角地区,对沿江两岸的发展有着举足轻重的作用。为进一步打通整个北江干流1000t级航线,还需对其上游余下韶关区域到乌石区段的41km航段开展整治。其中,濛里枢纽二线船闸工程是这段工程的重点。鉴于此课题是在枢纽整体已落成前提下进行的改扩建,加上一线、二线船闸均位于右岸,其工程布置及与枢纽间地相互关系、通航条件极为复杂。本文基于濛里枢纽工程项目,通过平面二维数学模型、物理模型试验相结合的方法,对枢纽二线船闸改扩建方案中上游引航道通航水力学条件进行了研究,并对此提出有效的整改措施。主要内容包括:(1)在综合研究国内外船闸通航有关资料的情况下,对船闸引航道通航水流条件的影响因素、不良流态的形成机理、通航水流条件的改善措施等进行了总结说明。(2)通过对濛里枢纽水工模型进行的试验研究,发现设计方案下,船闸引航道口门区的不良流态较多,不能满足通航要求,因此提出两个修改方案—修改方案Ⅰ与修改方案Ⅱ。通过总结试验效果并考虑各种影响因素,认为分用引航道方案能较好满足试验要求,通航条件相对较好,较好地改善了其他方案中的斜流、回流等不利流态,并且施工难度和工程投资均较小。(3)从二维水流数值计算方法入手,对MIKE21软件的计算原理,从控制方程与数值解法两方面进行了阐述。然后,对模型模拟河段的选取、河网文件的创建、网格的划分、模型关键参数的确定、数值模拟的求解过程进行了说明。最后,通过数学模型验证得到:在不同的流量水位组合下,数学模型能够正确的模拟引航道口门区的流态,在数值计算上是可行的而且能较好地符合实际要求。(4)通过对修改方案的通航情况进行的数值模拟研究,从模型的建立、数值模拟的结果、计算结果分析三个方面进行了研究。对数值模拟的结果从水位图、总水深图、矢量分布图等方面进行了分析比较。结果表明,通过物理模型与数学模型的相互对比,准确地印证了修改方案Ⅱ的可行性。(5)初步探究了导航墙开孔角度β、导航墙开孔宽度B对船闸导航墙开孔区域通航水流条件的影响,利用单因素分析法,结合数值模拟数据,拟合出反映导航墙开孔角度及开孔宽度与横向流速、回流流速关系的公式。