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倒虹吸工程河段洪水与河床变形的数值模拟

   
    摘要:本文利用平面二维水沙数学模型,采用水边界全区自动跟踪方法并考虑了河床局部冲刷与河道演变分析成果,对渠河交叉工程河段进行了洪水与河床变形的数值模拟。模型经过历史特征洪水验证,模拟计算了特征洪水的流场、交叉工程处的壅水及冲刷,根据流场冲刷状况提出了工程优化修改方案。
   
    关键词:渠河交叉 二维水沙数值模拟 壅水 床面冲刷
   
   
   
   
   

1 研究问题
   

  南水北调中线总干渠沿线与许多河流交叉,其中在河北穿越七里河的交叉建筑物型式为渠穿河倒虹吸工程。倒虹吸设计长度初选为700m,设计洪水标准为百年一遇,设计洪峰流量2410m3/s。渠穿河倒虹吸工程的修建对该处河道水流及河床演变产生的影响,倒虹吸工程的位置、尺寸、埋置深度是干渠设计所关心的重大问题。利用二维水沙数学模型,可以较好地模拟反映渠、河交叉工程附近水流与河床变形状况,主要研究:在该河修建渠穿河倒虹吸后,交叉工程附近河段流场流速、壅水及河床冲淤变形程度。通过河流模拟,分析、评价交叉工程设计方案并提出工程修改建议。

 
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