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。

双戗堤截流平面流态及其影响研究

双戗堤截流方式要求上下戗堤分担落差以减小截流难度,但实际应用中水力条件常常难以控制而影响落差分配效果。应用CFD数值模拟方法,对概化边界下双戗堤截流过程进行三维试验研究,探讨上下戗堤之间的平面流态对水力条件和落差分配的影响。结果表明:在上戗堤龙口后促使主流转折造成左右岸逆向双回流的平面流态对下戗分担落差很有必要,采用挑流方式可有效地控制这种流态,但挑流设施的位置和尺寸对流态的形成与稳定有影响,而戗堤间距在稳定的双回流流态下对落差及其分配的影响则较小。