非恒定流在河流交汇区及长河段传播的二维数值模拟.pdf

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1、垫!鱼生簋呈!塑【基墓!里!塑!婆亘建挝壅型王猩非恒定流在河流交汇区及长河段传播的二维数值模拟■贾召文1，刘勇2，郑晓刚3。沈涣荣“■1．大唐玉曲河水电开发有限公司。四川成都610091；2．长江重庆航运工程勘察设计院，重庆401147；3．四川大学水力学与山区河流开发保护国家重点实验室水利水电学院。四川成都610065摘要：电站日调节产生的非恒定流改变了下游河道的适航条件。针对两个大型河流的非恒定流交汇、叠加及在长河段上的传播特性的问题，采用基于隐式与显式结合的算法，提高了模型计算的效率与精度，建立了能模拟长河段非

2、恒定流传播过程的数学模型。将该模型应用于宜宾至重庆河段的非恒定流模拟中，结果表明：该数学模型模拟水位与实测水位值基本一致，可以用于模拟该河段非恒定流传播过程。两河流电站日调节发电产生的非恒定流可以影响到朱沱水文站以下地区。由于附加比降的存在，典型测站的水位一流量关系呈逆时针绳套状。关键词：非恒定流传播特性水位流量关系数值模拟Abstract：UnsteadyflowproducedbydailyregIllationofhydropowerstationchangesthenavigationconditionofw

3、aterwayonthelowerreaches．Inordertostudytheunsteadyflowintersecting，overlayingandpropagatingcharacteristicsofthetwolargeriversinthefiverconnuenceandlongreach．establishingthemathematicalmodelbasedOnthecombinationofimplicitandexphcitalgo-rithmimprovedtheemeiencyan

4、dprecisionofthemodelcalculationandcouldalsosimulatethepropagationprocessofunsteadyflowinlongreachThemathematicalmodelwasappliedfosimulatetheunsteadyflowprocessfromYibintuChongqing．Theresultsshowedthatthesimulatingwaterlevelthroughmathematicalmodelwasconsistentw

5、iththemeasuredwaterlevelvalue．SoitcouldheusedtosimulatetheunsteadyflowpropagationinthefiverWhat’smore．theunsteadyflowproducedbydailyresulafiouofthetwofiverhydmpowerstationinfluencedthefollowingal'easoftheZhutuohydrologicstation．Stage—dischargerelationcurveinthe

6、typicalmeasuringstationwascounterclockwisebecauseofthepresenceofadditionalgradient．KeyWords：unsteadyflowpropagationcharacteristicsstage—dischargerelmionnumerical’simulation1研究背景长江是我国第一大河，其货运量位居全球内河第一，把长江打造成“黄金水道”是我国未来规划的重要组成部分，因此长江上游腹地省份迫切需要提升上游航道等级。三峡水库建成后，宜昌至

7、重庆段航运条件得到改善，但重庆上游河段航运条件的改变情况还不清楚，因此有必要研究金沙江、氓江水电站建成运行后，两大河流水电站日调节发电所形成的非恒定流的传播特性及其对设计水位的影响。目前明渠非恒定流的研究有理论分析研究、缩尺实体模型或点模拟试验、原型观测以及数值模拟四种基本方法。近年来，相关学者针对明渠非恒定流的传播特性做了大量研究。刘春晶⋯通过水槽试验研究非恒定流的传播特性，发现不同水深的流速最大值的不同步现象可能是存在的。胡江、杨胜发等【2J，通过一套明渠非恒定流试验系统，研究了光滑明渠内正弦型连续非恒定流传播过

8、程中的传播速度、波的变形率、波峰和波谷的外包线等参数的变化规律。水槽试验发现了明渠非恒定流传播的特性，但却很少应用于实际工程中，因此一些学者通过建立物理模型，研究实际工程中电站下泄非恒定流对河道水位、流速的影响。刘亚辉[3j研究了景洪水电站对下游近坝段通航条件的影响，发现电站运行工况的流量最大13变幅以及最小时变幅是影响下游水位变化特征参数的重