三峡工程明渠截流水流数学模型研究及其应用 Ⅱ:方案计算与反演计算

采用率定后的一、二维水流模型,详细计算了各种截流方案下明渠内局部的水流流态,不仅对不同上下口门配合宽度下的水位落差分担关系进行了敏感性分析,还提出了不同截流流量下,在满足给定落差分担关系时上、下游戗堤的进占顺序以及相应的抛投块石粒径。各种方案计算结果表明:当截流流量为12200m3/s时,施工方案承担较大风险,宜优化;9010m3/s时,现有方案可以较好的满足。同时还反演计算了实际截流不同时刻明渠内的水力条件,计算结果表明:当上游龙口宽度在140m之前或50m之后,主要由上戗堤承担截流落差;而此范围之内,由上、下戗堤共同承担截流落差,计算与实测结果较为符合。

三峡工程明渠截流水流数学模型研究及其应用 I:模型建立与率定

三峡工程三期截流具有流量大、落差大、龙口流速大等特点。为保证截流顺利实施,将一维和二维水流数学模型紧密结合,先用一维模型推求明渠的过流量及上下游戗堤承担的水位落差,再用二维模型模拟戗堤进占时明渠内的水力条件。然后利用已有的水工模型试验资料,对建立的数学模型进行了率定。率定结果表明:一维模型计算的明渠过流量、截流总落差、上下游戗堤承担的水位落差等结果与试验值相当接近;二维模型的计算结果不仅与试验值基本符合,同时又符合弯道水力学的基本特点。