一、二维耦合数学模型在水闸自动调度中的应用

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一、 二维水动力模型在码头方案优选中的应用

一、 二维水动力模型在码头方案优选中的应用

一、二维水动力模型在码头方案优选中的应用姚锡良;黄程【摘要】为研究不同建设方案下的码头造成的防洪影响,并比较方案的优劣,以深圳东宝河口的拟建码头为研究对象,联合平面一维和二维水动力模型进行两种不同方案建设前后的模拟计算,并分析评价工程建设对水位壅高、水流形态、流速流向等的影响,经比选确定最优方案.计算结果表明项目建设后水位壅高程度较低,而码头内部流速减少较大,对整个河道影响甚微,项目建设对河道影响较小,可为码头建设提供防洪分析及方案比较提供参考.【期刊名称】《广东水利水电》【年(卷),期】2018(000)007【总页数】5页(P45-49)【关键词】MIKE11;MIKE21;水动力模型;码头;防洪【作者】姚锡良;黄程【作者单位】广东省水利电力勘测设计研究院, 广东广州 510635;广东省水利电力勘测设计研究院, 广东广州 510635【正文语种】中文【中图分类】TV135DHI MIKE软件的应用较为广泛[1-3],其模型原理和特点本文不再赘述。

为研究不同建设方案下的码头造成的防洪影响,并比较两种方案的优劣,结合收集所得资料[4-6],利用DHI MIKE软件中的MIKE 11和MIKE 21建立一维水流数学模型和工程局部河道平面二维水流数学模型,对拟建码头工程的防洪影响计算分析和方案的比较,其方法和结论可为码头建设前期的防洪分析和设计比选等提供参考。

1 工程概述茅洲河流域位于珠江三角洲东南部,流经深圳、东莞两个经济发达的地市,河床比降比较平缓,易受潮水顶托。

干流塘下涌—河口的12 km河段为深圳与东莞的界河,亦称东宝河。

东宝河建材码头地处珠江口东岸、沿江高速东宝河特大桥以东的茅洲河河口段。

东宝河建材码头设计吞吐量为1 000万t/a以上,其岸线长约为1 230 m,工程用地为临时用地,面积为0.27 km2。

码头建设有两个方案:1) 方案一:高桩墩式码头方案选用高桩墩式码头,设2个泊位,单泊位由2个靠船墩和2个工作平台组成,靠船墩长为8 m,宽为7.2 m,由2根直桩、4根叉桩和上部墩台组成;工作平台长为4.4 m,宽为4.4 m,由2根直桩和上部墩台组成;工作平台与墩台、护岸由钢引桥连接,钢引桥长为7.4~18 m,宽为1~2 m。

数字孪生椒江防洪“四预”应用研究

数字孪生椒江防洪“四预”应用研究

第 2 期2023 年 4 月NO.2Apr.2023水利信息化Water Resources Informatization0 引言国家“十四五”规划提出“构建智慧水利体系,以流域为单元提升水情测报和智能调度能力”[1]。

水利部明确提出大力推进数字孪生流域建设,按照“需求牵引、应用至上、数字赋能、提升能力”的要求,以数字化、网络化、智能化为主线,以数字化场景、智慧化模拟、精准化决策为路径,实现预报、预警、预演、预案功能[2]。

椒江流域位于浙江沿海经济发达地区,是台州市境内最大的河流。

流域上游溪坑支流众多,中游水系呈网状分布,下游河段为感潮河段,在台风暴雨期间受上游来水、区间产水、水库泄洪、潮位顶托等多因子影响,易造成严重的洪涝灾害,流域防洪形势严峻。

针对椒江流域实际情况,遵循数字孪生流域建设相关技术要求,集成“天空地”一体化监测感知网和通信网,融合区域、流域、多源多尺度数据信息,以水利专业模型、多源数据融合平台、知识平台为基础,构建全流程可感知、可预见、可视化的数字孪生平台,实现精准预报、风险预警、可视化预演、智能预案的流域防洪“四预”应用。

本研究在分析流域雨水情特点的基础上,根据流域地形、水情、工情特点,自主研发水文一/二维水动力及水库优化调度等水利专业模型核心引擎组件;以气象-水文联合测报整合多源降雨数据,开发多源数据融合前处理平台;以 Web API 方式提供计算服务;通过知识平台结构化各类调度规则;以倾斜摄影 + BIM 数据为底板,呈现流域真实场景;最后通过系统集成,实现椒江流域防洪“四预”业务的数字化、可视化、智能化。

同时,这种典型的流域水系格局、洪涝特点、技术模式也可为全国沿海地区防洪“四预”系统建设提供借鉴。

1 椒江流域水系概况椒江流域自仙居县安岭乡石长坑公有山曲折向东至椒江琅玑山龙拖头入台州湾[3],全长为 220 km,沿途有灵江、永宁江、永安溪、始丰溪等 80 多条江溪汇入,流域面积达 6 672 km2,流域地形复杂,包括山区、平原、城市、低洼地、海涂等要素。

非恒定一、二维耦合水质数值模拟技术研究

非恒定一、二维耦合水质数值模拟技术研究

式中: & 为单元边界的外法向单位向量, !! 和 ! $ 为面积分和线积分微元, ( !) " # 为法向数值通量, ( !) ( , ( !) }。 " #{ % !) & 离散后, %&’ 基本方程的最终形式为
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提供水质计算必需的流速、 流量等水力参数, 并通过 水动力学模拟产生的外部文件把水力、 水质模拟连 接起来。水质模型在每一个单元中计算水质浓度, 在连接单元的交界面上计算水质输运率。
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"0!
[.] 二维水质模型
控制方程
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控制方程由二维浅水方程和污染物对流 扩散 " 方程组成, 它的守恒形式可表达为 ( 34 ) ! ( 35 ) !3 ) ! ) # 0 " % ! ! !’ ( ( ( ) ( ) 63 34 34 7 ( 345 ) ! )! ( 8 0 % $ 89% ) )! # 63 !" !% !’ ( 345 ) ! ( 35( ) 63( 7 () !35 ) ! ( 8 0 ’ $ 89’ ) (3) ) # 63 " % ’ ! ! ! ( ) ( ) ( 3! 34! ! : ! ! 35!: ) ! : !!: ) ) # ) ; 3 !% :% !% !" !% !’ ! ; 3 !!: $ . 3! ) + !: : : !’ :’ !’ 式中: 3 为水深; 4, 5 分别为 % , ’ 向平均流速分量; ( 456, 的垂 !: 为污染物 7856, 4856, 79. :7, 65 等)

SMS二维水动力数学模型在淮干方邱湖河段整治中的应用

SMS二维水动力数学模型在淮干方邱湖河段整治中的应用

1概述为使淮河中下游主要防洪保护区和重要城市防洪标准提高到100年一遇,自上世纪80年代以来,淮河干流陆续实施了一系列堤防退建和河道拓宽工程,以扩大河道的泄洪能力。

自1983~2009年,方邱湖上下游河段自上而下实施了宋家滩疏浚扩挖、小蚌埠退堤切滩、吴家渡至方邱湖进口疏浚退堤、方邱湖进口至临北进口疏浚退堤、方邱湖行洪区姚湾段退堤以及临北缕堤梅家园段退建等一系列整治工程。

整治工程实施后,大多经历了2003、2007年两场洪水的检验。

本文通过建立二维水动力学数学模型,模拟河道各级别洪水的行洪过程,分别对整治工程实施前后河道沿程水位、比降、流速分布及流态等水力参数进行计算和对比分析,来评价整治工程的实施效果。

模型采用美国Brigham 大学环境模型研究实验室研发的SM S(Surface-water M odeling System)软件建模,利用该软件中TABS-M D 模块的RM A2模型进行模拟计算。

模型研究范围上至蚌埠闸,下至临淮关,全长38.7km ,并以蚌埠圈堤、淮北大堤及行洪区缕堤为模型横向边界。

本河段无大的支流入汇,平滩流量约为2000~3600m 3/s ,相应的水位为17m 。

沿程分布有方邱湖、临北段两个行洪区。

本河段河型复杂,且深泓纵剖面变化剧烈,纵剖面的急剧变化导致水流更加紊乱,河道形状阻力加大。

淮河干流方邱湖河段平面图见图1。

2模型的建立由于方邱湖与临北段行洪区自上世纪60年代后在历次洪水中都未启用,且新规划拟将两行洪区调整为一般堤防保护区[1],故模型未考虑两行洪区参与行洪。

模型整治前的地形采用1992年实测地形数据,整治后的地形采用2008年实测地形数据及部分整治工程实施后的断面地形资料。

本河段沿程分布有蚌埠闸下、吴家渡、临淮关等水位测站,满足数学模型验证的需要。

2.1模型的控制方程考虑研究河段水平尺度远大于垂直尺度,模型忽略流速等水力参数沿垂线方向的变化,并假定沿水深方向的动水压强分布符合静水压强的分布规律,且暂不考虑科氏力和风应力等次要因素的影响。

数字孪生技术在水库防洪调度过程中的应用

数字孪生技术在水库防洪调度过程中的应用

数字孪生技术在水库防洪调度过程中的应用摘要:数字孪生水库建设是由早期水利信息化、自动化、最终向智能化、数字化转型更高阶段的逐步发展。

随着基于开源和商业软件的3D信息技术的不断发展,BIM+GIS的数字场景逐步建立起来。

基于GIS平台,结合水库BIM模型,可视化技术显示水文、大坝安全、自控设备等实时监测结果,实现信息的快速查询和检索,辅助管理者及时掌握所需的内容信息,因此,可视化是水库工程数字化的首要应用。

水库作为流域内防洪兴利的重要核心节点,数字孪生水库建设是数字孪生流域发展的重要突破。

为推动“十四五”阶段智慧水利高质量发展,必须加快“四预”数字孪生系统建设,着力实现专业模型计算、智能模拟运行、会商精确决策三方面的应用。

水利部总体规划在技术层面上为数字孪生流域及数字孪生工程建设的框架和内容提供了技术指导,但数字孪生建设仍处于研究阶段。

本文对数字孪生技术在水库防洪调度过程中的应用进行分析,以供参考。

关键词:数字孪生;水库防洪调度;应用引言20世纪60年代,美国国家航空航天局最先在空间探测任务中采用了物理结对技术,即各种飞船都从同一模型上进行复制的,以供研究人员和模拟技术人员共同利用。

1991年,美国耶鲁大学计算机教授David Gelernter首次提出了数字孪生概念,但在2002年美国密歇根大学的Michael Grieves博士首次将数字孪生概念应用于制造业。

数字孪生水库工程是智慧流域管理的核心,也是新阶段推进流域高质量发展的必由之路和重要标志之一。

数字孪生水库建设是基于数据、模型设计的系统工程,其本质是,通过构建数据底板,充分利用水文、水动力、安全分析等专业模型,利用人工智能、物联网等新一代信息技术,在虚拟空间的数字化形式下构建水库虚拟流域, 通过分析虚拟流域、模拟数据、预测真实水域的具体特性、状态等,实现水库虚拟流域与真实流域之间的动态信息交互,。

3.总体目标第一,改善信息基础设施。

完善水库控制流域内监测站网布局,增设入口末端监测点、上游控制段、水库供水出口、工程管理区、库区周边地区和库区内天然村庄,对设备设施陈旧、监控要素不齐全、监控设备自动化程度较差的监测站点进行提升改造,以达到工程监控设备的全面智能化;建立了包括溢洪道、泄洪洞控制厂房和发电厂房调度控制室的工程监控系统,并建立了远程集中控制中心。

一二维联解潮流数学模型在防洪评价中的应用

一二维联解潮流数学模型在防洪评价中的应用
尺 一 网 格C 约 C 一 寸
~ .
珠 江 三角 洲 网河 区 内水 闸众 多 , 由 于大 多 无 观 但 理 , 小 的水 闸不予 考 虑 。本 文 计 算 采用 1 9 2 0 较 9 7~ 0 5
年 地形 资 料 。
3 m。 0m X 8
测 资料 , 因此 , 模 型 验 证 中较 大 的 水 闸作 内 边 界 处 ~ 将
型 工 程 的 防洪 评 价 计 算 , 能 够得 出较 为 可 靠 的计 算 结 果 。 并
关 键 词 : 、 维联 解 ;潮 流数 学模 型 ; 位 ;流速 ;潮 量 一 二 水 文献 标 志码 :A 中 图法 分 类 号 :P 3 3
1 研 究 背 景
某港 区 三 期 工 程 占 用 岸 线 总 长 3 2 0 m, 深 0 纵 116 8m, 7 . 分为 大码 头和 驳船码 头 两部 分 。大 码 头布 置在 作业 区中段 、 开挖 人 式 小港 池 布 置 在 二期 工 程 隔 下 游南侧 , 大码 头 岸 线长 22 8 m, 1 前沿 停泊 水 域 宽度
摘 要 : 对 单 纯 使 用一 维 或 二 维 数 学 模 型 难 以准 确 高效 模 拟 大 型 涉水 工 程 对 水 域 影 响 的 问题 , 过 利 用一 、 针 通 二
维 联 解 潮 流 数 学模 型 , 珠 江 口 某港 区码 头 工程 附近 使 用二 维模 型 , 在 对该 区域 流 场和 流速 变化 范 围进 行 模 拟 , 其 余 水 域 采 用 一 维 模 型 模 拟 。 结 果表 明 , 程 对 珠 江 东 四 口 门及 工 程 周 边 水 域 水位 、 工 流速 、 道 潮 量 及 分 流 河 比、 潮排 、 灌 、 涝等 影响 不 大 。 结论 认 为 , 、 维数 学模 型联 解 计 算 可 以 用 于 大 型 工 程 , 其 是 海 域 内 大 潮 排 一 二 尤

基于RBF代理模型的调水过程优化研究

基于RBF代理模型的调水过程优化研究

基于RBF代理模型的调水过程优化研究高学平;朱洪涛;闫晨丹;孙博闻;张晨【摘要】调蓄工程通过泵站调水过程中, 需要通过合理的控制泵站启闭时间来调节水位, 从而不断优化调水过程, 但以往的优化方法效率低而且不易得到最优方案.为解决这一问题, 本文以南水北调东线山东段南四湖下级湖为研究对象, 基于径向基函数(Radial Basis Function, RBF) 代理模型建立调水过程优化模型, 得到了调水过程方案参数区间内的最优方案, 并基于实际调水情况求得不同起调水位下的调水过程最优方案.首先根据调水过程方案参数区间自动选取80个调水过程方案样本, 并利用一维二维耦合水动力模型算出每个方案的水位变化过程;其次采用RBF代理模型建立并验证调水过程方案与最高水位、最低水位的响应关系;最后基于RBF代理模型, 以泵站工作总时间最短为目标, 考虑水量平衡和水位约束建立优化模型, 采用粒子群算法求解.研究结果表明, 基于RBF代理模型的调水过程最优方案结果与耦合模型计算该方案结果的绝对水深误差不超过0.05 m, 相对水深误差不超过0.99%, 模型计算精度高.基于RBF代理模型的调水过程优化模型, 求解得到调水过程参数区间内的最优方案, 解决了传统方法在人为设定有限个方案内得到较优方案的局限性.%In the water transfer process of the regulating and storage project through the pump station, the water level needs to be adjusted through reasonable control of the opening and closing time of the pump station, so as to constantly optimize the water transfer process. However, previous optimization methods are inefficient and difficult to obtain an optimal solution. In order to solve this problem, this paper takes the Lower Nansi Lake in Shandong reach of the eastern route of South-to-North Water Transfer Project as the research object, and establishes theoptimization model of water transfer process based on RBF (Radial Basis Function) surrogate model to study the optimal water transfer process of the Lower Nansi Lake. The method is used to obtain the optimal scheme within the parameter range of the water transfer process, and the optimal scheme for the water transfer process under different starting water levels is obtained based on the actual water transfer situation. Firstly, 80 samples of the water transfer process are selected automatically according to the parameter interval of the water transfer process scheme, and the water level of each scheme is calculated using the 1 D-2 D coupled hydrodynamic model. Secondly, the RBF surrogate model is adopted to establish and verify the relationship between the water transfer process scheme and the response of the highest and lowest water levels. Finally, based on the RBF surrogate model, taking the shortest working time of the pump station as the objective, the optimization model was established considering water balance and water level constraints, and particle swarm optimization was adopted to solve the problem. The research results show that the absolute depth error is no more than 0.05 m and the relative depth error is no more than 0.99% compared with the calculation results of the scheme water level and the coupled model in the optimized water transfer process, and the optimization model of water transfer process based on RBF surrogate model has high accuracy. Based on this model, the optimal solution within the parameter interval of the water transfer process is obtained, which solves the limitation of the traditional methodto obtain the optimal solution within a limited number of artificially set schemes.【期刊名称】《水利学报》【年(卷),期】2019(050)004【总页数】9页(P439-447)【关键词】水动力学;调水过程优化;RBF代理模型;粒子群算法;调蓄工程【作者】高学平;朱洪涛;闫晨丹;孙博闻;张晨【作者单位】天津大学水利工程仿真与安全国家重点实验室,天津 300350;天津大学水利工程仿真与安全国家重点实验室,天津 300350;天津大学水利工程仿真与安全国家重点实验室,天津 300350;天津大学水利工程仿真与安全国家重点实验室,天津 300350;天津大学水利工程仿真与安全国家重点实验室,天津 300350【正文语种】中文【中图分类】TV131.21 研究背景南水北调东线输水干线总长1466.24 km,从江苏省扬州附近的长江干流引水,利用洪泽湖、骆马湖、南四湖、东平湖和沿线的运河、淮河以及周边水库等调蓄工程,采用梯级泵站逐级提水与自流输水结合完成东线调水任务。

二维水沙数学模型在码头工程防洪评价中的应用

二维水沙数学模型在码头工程防洪评价中的应用
2 工程所在河段水文泥沙特点
工程推荐方案为码头前沿伸出岸线 60 m 的离 岸式高桩码头 , 码头总长 420 m , 宽 25 m , 共布置 4
收稿日期 :2009202224 ; 修订日期 :2009204203 作者简介 : 梁志宏 (19722) , 男 , 湖南邵阳人 , 工程师 , 硕士 , 主要 从事环境水力学及河流动力学研究等工作 。
2
2
σ σ σ xη + yη ; σ ξ ξ、 ξ η、 η ξ、 η η 为 应 力 项:σ ξ ξ = 2 vt
ξ 1 5u v 5C ,σ η η = 2 vt ξ+ CξCη 5 η C ξ5 η 1 5v u 5C ,σ ξ η η+ CξCη 5 ξ C η5
=σ η ξ = vt
C η5 C ξ5 v u ( ) + ( ) ξ Cη η Cξ Cξ5 Cη5
河床冲淤演变分析在防洪评价中具有很重要的 地位 ,是判断河道河势稳定的必要条件 ,是防洪评价 的基础性工作和前提条件 : ① 通过河床历史演变 、 近 期冲淤演变分析 ,了解河道的自然属性 ,是冲淤平衡 的稳定河道 ,还是多变的游荡性河道 , 是水多沙少 , 还是沙多水少 ,等等 ; ② 可以判断岸坡和河床的稳定 性; ③ 可以初步定性的预测工程建设对河势稳定产 生的影响 。本文以广州水道某码头工程为例 ( 工程 位置见图 1) ,分析了该工程附近河床演变的特点与 规律 ,并建立了工程局部水域平面二维水沙数学模 型 ,通过模型预测 ,分析该工程建设对所在河段河床 演变的影响 ,在此基础上 ,进一步分析工程建设对河 道河势稳定的影响 。
工程所在河段属感潮明显的常年潮流河段 , 潮 汐属于不规则半日潮 , 即在一个太阴日里 ( 约 24 h 50 min) ,出现两次高潮两次低潮 , 日潮不等现象明 显 。汛期既受来自流溪河 、 北江及西江的洪水影响 和东江洪水的顶托 ,又受到来自伶仃洋的潮汐作用 , 洪潮混杂 ,水流流态复杂 ,具有水丰沙少和潮流控制 为主的动力特性 。本河段潮流基本为往复流 , 根据 码头上游黄埔左站的实测资料统计 , 黄埔左断面涨
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一、二维耦合数学模型在水闸自动调度中的应用
摘要:为了研究变化水位条件下水闸的出流条件,本文采用了Mike flood一、二维耦合模型对新川沙泵闸进行建模并采用一维中的“可控建筑物”模块对泵闸的调
度规则进行了设置,针对水闸在不同水位条件下的出流条件进行了分析。

结果表
明Mike flood可以较好地应用到流域范围复杂的水资源调度和行洪排涝研究项目中,也可以实现泵闸运行全过程的自动调度。

关键词:一、二维耦合、水闸、自动调度
目前二维水流数值模拟中有关水闸引排水时的流场分析,多采用上、下游均
为静水位的工况计算恒定流流场,这种方法在研究感潮河段或沿海地区等闸外水
位时刻在变化的水闸时有一定的局限性,较难全面地给出水闸上下游最不利的流态。

Mike11一维模型多用于概化河流等不需要考虑局部水流流态的水利工程中,模型中的可控建筑物模块可以实现复杂的泵闸调度规则,Mike21二维模型可以描述复杂地形下的水流流态,但无法实现复杂的水闸调度规则。

通过Mike flood模块,可以将泵闸用一维可控建筑物进行概化,研究工程区域用二维水流模型进行
概化,从而构建了能实现复杂调度的二维水流数值模型。

本文拟以新川沙泵闸枢纽工程为例,采用Mike flood一、二维耦合数学模型,其中一维模型主要用来模拟有复杂调度规则的水闸,二维模型用来模拟水闸上下
游的水流流态,研究闸内水位及闸外水位均动态变化的情况下水闸上下游的流场
分布,分析新川沙泵闸平面布置的合理性。

1.工程概况
新川沙泵闸作为嘉宝北片沿江重要控制建筑物,也是吴淞江工程重要的排江
口门,其主要功能是挡潮、泄洪、排涝和改善水环境。

新川沙河泵闸位于上海市宝山区新川沙河与长江交会口处,泵闸闸址处西岸
是陈行水库的东堤,东岸是规划预留港区(临近河道范围现状为绿化带)。

泵闸
闸址处两岸堤防均为长江一线海塘,长江堤防为一等工程,级别为1级。

新建新川沙河口泵闸工程由一座净宽60m的节制闸和一座150m3/s的双向泵
站组成(排涝设计总流量150m3/s,引水设计流量150m3/s)。

图2.1 潮位率定图(吴淞高程)
图2.2 流速率定图(吴淞高程)
2.模型介绍
2.1 模型建立
为分析新川沙泵闸枢纽工程的水流流态和水质影响,采用二维水流模型建立
了长江口杭州湾大模型,通过Flather condition边界为小模型提供有效、真实的
边界条件;其次采用了一维和二维耦合模块建立了新川沙泵闸小模型。

小模型中
根据流速、水位等限制条件建立了一维泵闸联合调度规则,从而可以有针对性地
计算并分析工程区域水流流态和流速分布。

2.2模型率定和验证
模型率定采用2009年4月实测资料,模型验证采用2011年8月实测资料,
率定和验证结果见图2.1、图2.2。

3.闸门调度方式设置及计算工况选取
模型采用推荐方案“闸在右、泵在左”的布置形式,由于泵、闸不同时开且泵
站设计流量较小,故不考虑泵站排涝或引水的工况。

水闸调度规则如下:(1)H
内≤2.76m且H内< H外,按440m3/s引水;(2)2.76m<H内≤2.86m,关闸;(3)H内>2.86m且H内> H外,按648m3/s流量排水;(4)其余工况,关闸。

长江
口潮汐在口内为不正规半日潮,计算时间取一天整:从2016年6月20日0点至2016年6月21日0点为止。

内河水位和闸外水位分别对应着模型上下游边界的
水位,两者随时间变化曲线见图2.3。

图2.4和图2.5分别给出了在上述调度规则
以及上述水位变化下一天时间内闸门开度的变化过程和过闸流量的变化过程。

图2.6、图2.7和图2.8给出了低潮位、涨急和落急时刻工程前和工程后流场图。

图2.3 内河上游水位和外海水位随时间变化曲线图
图2.4 闸门开度随时间变化曲线图
4.计算结果分析
新川沙出海口西侧为陈行水库,东北侧为卸货码头,距枢纽出口约600m。

根据图2.4和图2.5,可以看出采用维、二维耦合模型可以实现在内外河水位变化情
况下闸门的自动调度,计算得到的结果符合预设的调度规则。

图2.5 过闸流量随时间变化曲线图
(a) 工程前 (b) 工程后
图2.6 工程前后低潮位时流场对比图
(a) 工程前 (b) 工程后
图2.7 工程前后涨急流场对比图
(a) 工程前 (b) 工程后
图2.8 工程前后落急流场对比图
(1)对码头的影响:涨急时刻,由于涨潮流改变了出闸流的流向,位于码头处的流速基本不受影响,最大增幅在0.05m/s左右;落急时刻最大增幅在0.3m/s
左右;低潮位时,由于涨落潮流速很小,枢纽出流基本顺直,位于码头处的横向
流速最大可达1.0m/s,因此应注意避免在低潮位时进行大流量排水,防止对新川
沙出口处码头船舶的泊稳和航行产生不利影响。

(2)对水库的影响:水库紧邻枢纽上游侧,水库东堤转弯段与枢纽新建大堤顺接。

涨急时刻,枢纽排水入江流速较大与涨潮流相遇后,偏离水库侧圆弧段大堤,向水库上游侧叠加,水库临江侧堤脚最大流速0.55m/s,未超过不冲流速;
落急时刻,枢纽排水入江水流与落潮流相遇后,向码侧叠加,水库临江侧堤脚最
大流速为0.70m/s,未超过不冲流速;低潮位时,陈行水库临江侧堤脚最大流速
为1.1m/s,超过不冲流速,对水库大堤的安全会产生不利影响。

(3)枢纽前冲淤影响:根据本工程河段的泥沙粒径和内河过流断面等条件初步判断,泵闸外河侧不淤流速约为0.85m/s,不冲流速约为0.65m/s。

因此,在节
制闸按设计流量排水期间,可兼顾闸前冲淤;考虑长江下泄泥沙量逐年减小,泥
沙在泵闸前淤积的速度较慢,泵站前可根据实际情况考虑定期清淤。

5.结语
应用一、二维耦合数学模型研究了新川沙泵闸枢纽工程在内外均为动水位并
满足预设调度规则条件的出流过程,以此分析了水闸在运行时接近实际情况的水
流条件。

以上案例的成功应用可以拓展到流域范围的水资源调度、行洪排涝等项目的前期研究,同时也可以应用到水闸实际运行中去,根据预设的调度规则真正实现流域范围内水闸的全自动调度。

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