船閘輸水系統(tǒng)進(jìn)水口水動(dòng)力特性數(shù)值模擬研究.pdf

1、隨著船閘規(guī)模、尺度以及水頭的提高，為縮短輸水時(shí)間，改善過(guò)閘船舶的停泊條件，較普遍地采用復(fù)雜的分散輸水系統(tǒng)（即所謂廊道復(fù)合管），如葛洲壩1＃、2＃和3＃船閘，以及已經(jīng)投入運(yùn)行的三峽永久船閘等。而進(jìn)口布置也趨向于多支孔的分散進(jìn)水管道，船閘輸水系統(tǒng)及其進(jìn)水口的布置型式設(shè)計(jì)合理與否，將直接影響引航道的水力條件、輸水系統(tǒng)的水力特性、以及船舶的停泊條件。在國(guó)、內(nèi)外船閘工程實(shí)踐中，常常由于進(jìn)口邊界設(shè)計(jì)不合理，在廊道進(jìn)口上方不同程度產(chǎn)生漩轉(zhuǎn)水流，有時(shí)產(chǎn)

2、生間隙性或連續(xù)性吸氣漩渦，或者由于泥沙淤積，影響船閘的正常調(diào)度運(yùn)行。
　　 鑒于船閘輸水系統(tǒng)及其進(jìn)水口的重要性和復(fù)雜性，本文在三峽工程永久船閘輸水系統(tǒng)布置研究成果的基礎(chǔ)上，開(kāi)展船閘復(fù)合管道輸水系統(tǒng)進(jìn)口水動(dòng)力特性的研究，主要研究?jī)?nèi)容和成果有：
　　 1)對(duì)三峽永久船閘物理模型試驗(yàn)研究及原型觀測(cè)成果資料進(jìn)行了調(diào)查整理，并結(jié)合相關(guān)理論進(jìn)行分析。
　　 2)建立船閘輸水系統(tǒng)的一維數(shù)學(xué)模型，利用該數(shù)學(xué)模型模擬輸水系統(tǒng)輸水過(guò)

3、程中閘室的水位變化情況及輸水管道沿程各節(jié)點(diǎn)的水頭及流量變化過(guò)程線。經(jīng)多工況的數(shù)、物模成果的對(duì)比驗(yàn)證，證明該方法的計(jì)算結(jié)果與物模結(jié)果較為吻合，數(shù)學(xué)模型具有較好的精度和實(shí)用性。該一維輸水管道的計(jì)算成果可以為后期的三維進(jìn)水口數(shù)學(xué)模型提供合理的邊界條件。
　　 3)建立船閘進(jìn)水口局部水域的三維數(shù)學(xué)模型。利用建立的三維數(shù)學(xué)模型對(duì)三峽船閘兩種不同體型方案的進(jìn)水口水流條件進(jìn)行了數(shù)值模擬，通過(guò)與原型觀測(cè)資料、物模結(jié)果的對(duì)比，對(duì)所建立的三維數(shù)學(xué)模