黃河蘭州段河床演變及數(shù)值模擬分析.pdf

1、本文分為兩部分。第一部分對黃河蘭州段的河道演變情況進(jìn)行了分析，第二部分對90度橫向取水口建立了數(shù)值模型，分析了取水口附近敏感水域及口門斷面的水流特性。
　　對黃河蘭州段起尤為重大的影響作用的水庫是劉家峽水庫和龍羊峽水庫，本文著重分析了這種影響，以1986年兩庫聯(lián)合調(diào)度后為界，把從1956年到2010年54年的河段歷史分開，第一時段屬于天然狀態(tài)，第二時段屬于龍劉水庫聯(lián)合調(diào)度狀態(tài)，對黃河蘭州河段的水文資料、泥沙資料進(jìn)行了重點(diǎn)分析，從而

2、得出水庫修建對河段的影響以及蘭州河段河床的演變規(guī)律。
　　在第二部分中，主要研究取水口的修建對河道的水文特性的影響。為了研究取水口附近敏感水域的水流變化情況，包括幅度范圍等規(guī)律，本次采用取水角為90度的取水口模型進(jìn)行研究，采用數(shù)值模擬的方法，利用前處理器ICEM建模以及FLUENT12.0商業(yè)軟件進(jìn)行計算，選取RSM雷諾應(yīng)力模型。針對實際取水工程的邊界條件特點(diǎn)，以流速比η為主要參數(shù)，研究取水口近區(qū)敏感水域的三維水力特性。
　

3、　通過建立數(shù)學(xué)模型，對結(jié)果進(jìn)行比較分析，得出取水口近區(qū)水域的水力特性表現(xiàn)為（1）η一定的工況下，各測層的流速分布是不同的，但不管流速比是多少、在哪一測層，在主槽口門上游附近均存在一個加速區(qū)，在口門的下游附近均存在一個滯流區(qū)或緩流區(qū)；分槽左岸靠近口門處均存在一個回流區(qū)。（2）隨著η的增大，分槽內(nèi)的回流區(qū)逐漸便到達(dá)并且逐漸向右岸轉(zhuǎn)移；加速區(qū)的范圍逐漸變大；滯流區(qū)或者緩流區(qū)的范圍逐漸變小。同一個η的情況下，分槽內(nèi)表層水流的回流區(qū)強(qiáng)度和范圍大于

4、底層水流。從取水口附近各測層流速的矢量圖中可以看出，（1）在取水口近區(qū)敏感水域，取水口上游近岸側(cè)流速偏大，下游近底層流速較小，存在低流速區(qū)；（2）主槽來流因為受到取水口的影響，在上游一定距離的地方發(fā)生偏轉(zhuǎn)，一部分水流流入分水槽，其余部分繼續(xù)向主槽下游流動；（3）同一η的工況下，隨著水深的增加，主槽來流方向流速逐漸減小，但分槽取水方向流速逐漸增加。口門斷面的水力特性表現(xiàn)為（1）隨著η的增大，口門斷面流速的峰值不斷減小，最小值卻不斷增大；（