隧洞明满流边界下滇中引水工程闸门过流特性

摘要：

传统的水闸流量关系是在上游明流条件下试验得到的,但关于上游明流向有压流过渡的非恒定流状态时,流量关系的规律及计算方法缺乏探索,而这一规律对于中国在建的大量长距离输水隧洞出口闸门的调控十分关键.该研究通过三维数值模拟,建立实际的渠隧系统三维流体力学模型,探究明满流上游边界下闸门过流特性,并尝试探索在非恒定流工况下适配的过闸流量计算数学模型.结果表明:1)事故调度闸门突然关闭时,上游隧洞内出现无压-有压过渡流态,最大压力水头约为33 m,该研究提出一种改进的无量纲公式计算流量,即在闸前总水头中考虑上游隧洞内压力水头;2)无量纲公式相较于传统公式平均率定误差降低4个百分点,提出的无压-有压流态流量计算统一率定模型最大相对误差为4.68％,精度较高.该研究所提出的流量计算方法对长距离渠隧系统调度具有参考价值,也可为实际工程的管理提供可靠技术支撑,对于工程的安全稳定运行及灌区的正常输配水具有重要意义.

关键词：数值模拟、仿真、压力、明满流、闸门、FLOW-3D、滇中引水工程

所属期刊栏目：38

分类号：S277;TV91(农田水利)

资助基金：国家自然科学基金51979202

在线出版日期：2022-07-14（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共9页

页码：91-99