寬淺分汊河道航電樞紐布置及水力學(xué)研究.pdf

1、分汊河道是天然河流中一種常見的河型，其水流流態(tài)十分復(fù)雜，在分汊口處，水流由于彎曲產(chǎn)生離心作用形成水面橫向比降以及環(huán)流、流線方向改變劇烈時(shí)，支汊進(jìn)口段還可能形成分離區(qū)。交匯處的水流則產(chǎn)生頂托作用，發(fā)生紊動(dòng)摻混，形成旋渦，同時(shí)，支汊水流受河岸邊界條件的限制，在交匯口下游附近也易形成分離區(qū)，產(chǎn)生斷面環(huán)流。所以，與單一河道相比，在分汊河道上布置航電樞紐更為困難，而規(guī)范中也未針對(duì)寬淺分汊河道航電樞紐的布置給出詳細(xì)的規(guī)定，因此，分析分汊河道的水流特

2、性，研究分汊河道航電樞紐的布置具有重要的現(xiàn)實(shí)意義及應(yīng)用價(jià)值。航電樞紐工程中各類水流條件的研究方法主要有理論分析、物理模型試驗(yàn)研究以及數(shù)學(xué)模擬研究等。采用物理模型試驗(yàn)可以模擬樞紐復(fù)雜的邊界條件，但是受試驗(yàn)場(chǎng)地限制，模擬河道范圍有限。而若能建立樞紐二維水流數(shù)學(xué)模型，作為物理模型的補(bǔ)充，則可以在擴(kuò)大河段研究范圍的同時(shí)，縮短研究周期。然而，目前對(duì)樞紐河段水流條件的數(shù)值模擬中，通常將樞紐復(fù)雜的布置予以簡(jiǎn)化導(dǎo)致計(jì)算精度難以滿足要求，同時(shí)模型通常僅能

3、模擬閘門關(guān)閉和敞泄兩種狀態(tài)，難以模擬樞紐實(shí)際運(yùn)行中各種靈活的調(diào)度規(guī)則。所以，提高樞紐數(shù)學(xué)模型的計(jì)算準(zhǔn)確度以及擴(kuò)大模型的適用范圍顯得尤為重要。
　　本研究主要內(nèi)容包括：⑴通過收集岷江彭山水文站相關(guān)資料結(jié)合水文泥沙特性對(duì)虎渡溪航電樞紐的選址與布置方案進(jìn)行研究，結(jié)合同類型樞紐布置，總結(jié)分汊河道航電樞紐布置的一般要求。⑵針對(duì)目前樞紐二維水流數(shù)值模擬存在的難以模擬樞紐復(fù)雜邊界條件以及閘門靈活調(diào)度的問題，提出了對(duì)樞紐進(jìn)行分解模擬的方法，提高樞