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《南水北調(diào)中線干渠橋墩壅水計(jì)算公式的選擇_郭曉晨》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫。
1、第7卷第6期南水北調(diào)與水利科技Vol.7No.62009年12月South-to-NorthWaterTransfersandWaterScience&TechnologyDec.2009doi:10.3969/j.issn.1672-1683.2009.06.026南水北調(diào)中線干渠橋墩壅水計(jì)算公式的選擇郭曉晨,陳文學(xué),穆祥鵬,吳一紅,劉之平(中國水利水電科學(xué)研究院水力學(xué)研究所,北京100038)摘要:南水北調(diào)中線工程沿線布置數(shù)百座橋梁,橋墩壅水對(duì)渠道的過流能力和渠道的水面線具有一定的影響,因此,準(zhǔn)確計(jì)算橋墩壅水對(duì)于水面線的計(jì)算和輸水渠道的設(shè)計(jì)具有十分重要的作用
2、。以典型的圓柱型橋墩為研究對(duì)象,采用VOF方法對(duì)橋墩周圍的紊流場(chǎng)進(jìn)行了數(shù)值模擬,并計(jì)算了給定水深、流量和橋墩阻水比等條件下橋墩的壅水大小,通過與一維經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算結(jié)果的對(duì)比,建議選擇無坎寬頂堰公式作為橋墩壅水計(jì)算公式。最后,在南水北調(diào)中線干線一維數(shù)值仿真平臺(tái)上分析了所有橋梁的壅水效應(yīng)對(duì)渠首水位的影響。關(guān)鍵詞:橋墩;壅水;數(shù)值模擬;VOF方法中圖分類號(hào):TV131.4文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A文章編號(hào):1672-1683(2009)06-0108-05FormulaSelectiononBackwaterEffectsofBridgePiersfortheMiddleRoute
3、ofSouth-to-NorthWaterTransferProjectGUOXiao-chen,CHENWen-xue,MuXiang-peng,WUYi-hong,LIUZhi-ping(ChinaInstituteofwaterResourcesandHydropowerResearch,Beijing100038,China)Abstract:Investigationofhowpiersinfluencechannelobstructionandhydraulicefficiencyisanimportantissue,foritcaninfluenc
4、ethedesignedwaterlevelduringtheperiodofprojectdesignandthewatercapacityduringtheperiodofprojectrunning.Thisresearchfocusedonthecircularpiers,the3Dflowfieldcomputernumericalsimulationwasusedtoanalyzethewaterlevelincreasedbythepiersunderthedifferentwaterdepth,flowrateandratiooftheareao
5、fthesubmergedpartofthepierstothetotalflowarea.Asaresult,theformulaofbroad-crestridge-freeweircanbeappliedtocalculatetheincreasedwaterlevelbythepiers.Atlast,theinfluenceofcumulativewaterheadlossbyallbridgesonwaterlevelofcanalheadwasstudiedthrough1DnumericalsimulationinmiddlerouteofSou
6、th-to-northwatertransferproject.Keywords:rridgepiers;backwatereffects;numericalsimulation;VOF方面已經(jīng)取得了豐富的研究成果,常用的、有代表性的經(jīng)驗(yàn)公1前言[3][3][3]式有Yarnell公式、Yarnell修正公式、Henderson公式[4]南水北調(diào)中線工程從丹江口水庫自流引水到惠南莊泵和無坎寬頂堰公式。這些公式是在不同的情況下計(jì)算結(jié)果站,總干渠長(zhǎng)約1200km,沿線有公路橋736座,鐵路橋25相差很大。在4個(gè)橋墩壅水高度的計(jì)算公式中,Yarnell公式座,排洪槽橋
7、145座。沿線水流基本屬于緩流的情況,此時(shí)橋是大量室內(nèi)試驗(yàn)資料的擬合結(jié)果,其他公式均是在能量平衡墩引起上游壅水,需要確定沿線橋梁雍水會(huì)引起多大的累積的基礎(chǔ)上導(dǎo)出的,所有公式僅適用于緩流流態(tài),且通過一定的水頭損失,以便在設(shè)計(jì)階段確定渠道的設(shè)計(jì)水位,在運(yùn)行階段參數(shù)來反映橋墩形狀、尺寸等對(duì)水位壅高的影響,因而在應(yīng)用上受到一定的限制。孟慶義等[5]由能量方程導(dǎo)出出壅水計(jì)算評(píng)估渠道的過流能力。有些專家認(rèn)為會(huì)引起9～10m的水頭損失,有些專家認(rèn)為不能簡(jiǎn)單地用所有橋的水頭損失相加,全公式,通過概化模型試驗(yàn),重點(diǎn)分析了橋墩形狀及阻水比等影[1]線橋梁和排洪渡槽引起的水頭損失,在
8、陶岔渠首只有0.44m響
