黃河蘭州段河床演變及數(shù)值模擬分析.pdf

1、本文分為兩部分。第一部分對(duì)黃河蘭州段的河道演變情況進(jìn)行了分析，第二部分對(duì)90度橫向取水口建立了數(shù)值模型，分析了取水口附近敏感水域及口門斷面的水流特性。
　　對(duì)黃河蘭州段起尤為重大的影響作用的水庫(kù)是劉家峽水庫(kù)和龍羊峽水庫(kù)，本文著重分析了這種影響，以1986年兩庫(kù)聯(lián)合調(diào)度后為界，把從1956年到2010年54年的河段歷史分開，第一時(shí)段屬于天然狀態(tài)，第二時(shí)段屬于龍劉水庫(kù)聯(lián)合調(diào)度狀態(tài)，對(duì)黃河蘭州河段的水文資料、泥沙資料進(jìn)行了重點(diǎn)分析，從而

2、得出水庫(kù)修建對(duì)河段的影響以及蘭州河段河床的演變規(guī)律。
　　在第二部分中，主要研究取水口的修建對(duì)河道的水文特性的影響。為了研究取水口附近敏感水域的水流變化情況，包括幅度范圍等規(guī)律，本次采用取水角為90度的取水口模型進(jìn)行研究，采用數(shù)值模擬的方法，利用前處理器ICEM建模以及FLUENT12.0商業(yè)軟件進(jìn)行計(jì)算，選取RSM雷諾應(yīng)力模型。針對(duì)實(shí)際取水工程的邊界條件特點(diǎn)，以流速比η為主要參數(shù)，研究取水口近區(qū)敏感水域的三維水力特性。
　

3、　通過(guò)建立數(shù)學(xué)模型，對(duì)結(jié)果進(jìn)行比較分析，得出取水口近區(qū)水域的水力特性表現(xiàn)為（1）η一定的工況下，各測(cè)層的流速分布是不同的，但不管流速比是多少、在哪一測(cè)層，在主槽口門上游附近均存在一個(gè)加速區(qū)，在口門的下游附近均存在一個(gè)滯流區(qū)或緩流區(qū)；分槽左岸靠近口門處均存在一個(gè)回流區(qū)。（2）隨著η的增大，分槽內(nèi)的回流區(qū)逐漸便到達(dá)并且逐漸向右岸轉(zhuǎn)移；加速區(qū)的范圍逐漸變大；滯流區(qū)或者緩流區(qū)的范圍逐漸變小。同一個(gè)η的情況下，分槽內(nèi)表層水流的回流區(qū)強(qiáng)度和范圍大于

4、底層水流。從取水口附近各測(cè)層流速的矢量圖中可以看出，（1）在取水口近區(qū)敏感水域，取水口上游近岸側(cè)流速偏大，下游近底層流速較小，存在低流速區(qū)；（2）主槽來(lái)流因?yàn)槭艿饺∷诘挠绊?，在上游一定距離的地方發(fā)生偏轉(zhuǎn)，一部分水流流入分水槽，其余部分繼續(xù)向主槽下游流動(dòng)；（3）同一η的工況下，隨著水深的增加，主槽來(lái)流方向流速逐漸減小，但分槽取水方向流速逐漸增加。口門斷面的水力特性表現(xiàn)為（1）隨著η的增大，口門斷面流速的峰值不斷減小，最小值卻不斷增大；（