胡靖宇1,樊夢灑1,冀榮賢2,張大鵬3,崔金良1
(1.中國南水北調(diào)集團中線有限公司河南分公司,鄭州 450016; 2.南水北調(diào)中線實業(yè)發(fā)展有限公司,鄭州 450016; 3.中國南水北調(diào)集團有限公司,北京 100080)
摘要:為解決南水北調(diào)中線工程在2020年首次加大流量輸水期間出現(xiàn)的跨渠橋梁密集段水位壅高、影響工程輸水能力問題,選取加大流量輸水期間水位雍高問題較突出的雙洎河倒虹吸-梅河倒虹吸約13.233km渠段為試驗段,以試驗段內(nèi)5座典型橋梁為試點,運用水力學(xué)理論進(jìn)行導(dǎo)流罩基礎(chǔ)型體設(shè)計,運用未加導(dǎo)流罩原型觀測數(shù)據(jù)率定三維水動力學(xué)模型參數(shù),通過數(shù)值模擬對多種型體尺寸的導(dǎo)流罩方案進(jìn)行精細(xì)比選,得到橋梁墩柱導(dǎo)流罩型體最優(yōu)方案;通過原型觀測試驗,分析驗證5座橋梁加裝導(dǎo)流罩后試驗段的流態(tài)優(yōu)化以及過流能力提升效果。結(jié)果表明:5座橋梁安裝導(dǎo)流罩后,橋梁墩柱附近流態(tài)顯著改善,試驗段水頭損失減少幅度約64.4%,綜合糙率減少約8.0%,試驗段內(nèi)過流能力提高約8.71%,進(jìn)一步驗證了數(shù)值模擬的可靠性。研究成果可將橋梁墩柱導(dǎo)流罩型體設(shè)計及原型觀測研究方法在類似長距離明渠輸水工程中進(jìn)行有效推廣。
關(guān)鍵詞:輸水渠道;流態(tài)優(yōu)化;導(dǎo)流罩;原型觀測
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