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_第1頁
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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、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

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

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