基于非恒定水流模拟的灌区明渠水力响应特征分析

摘要：

为了服务于石头河灌区信息化建设，该文以石头河灌区东干渠渠首约10 km渠道为研究对象，采用渠道非恒定流模拟方法以及闸门自动控制理论模拟分析不同边界条件下灌区渠道断面的水流和闸门开度变化特点，通过模拟分析获得研究渠段在不同水流控制情况下断面上水力响应变化特征规律：相同渠首流量变化条件下，距渠首距离越远断面水力响应持续时间越长；渠首流量变化率越大，相同断面上水力响应持续时间越短；当取水口取相同流量时，渠首稳定流量大小与取水口取水对干渠上游渠道断面水流的影响距离呈线性关系；渠首流量稳定在相同流量时，取水口取水流量大小与对干渠上游渠道断面水流的影响距离呈指数关系；在进行渠道流量控制时，取水初期取水口闸门调节比较频繁。由于渠道水流之间的相互影响，多个取水口同时进行取水，渠道任意取水口闸门开度变化，都可能引起其他闸门开度的调整。同时通过与实测资料进行对比验证，所获得的渠道断面水流响应特征规律与实际基本相符，模拟渠道水深值与实测水深值误差在±10 cm之间。该研究可为石头河灌区渠道信息化建设及水资源的优化配置提供科学依据。

关键词：非恒定流、渠道、灌溉渠、圣维南方程、水流模拟

分类号：TV131.4(水利工程基础科学)

资助基金：国家自然科学基金重点项目50939004；陕西省教育厅重点实验室项目JS067

在线出版日期：2015-06-29（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共8页

页码：107-114