濟(jì)南市臘山分洪工程水動(dòng)力特性試驗(yàn)及數(shù)值模擬研究.pdf

1、臘山分洪工程是小清河干流治理的關(guān)鍵工程和濟(jì)南市城市防洪體系建設(shè)的重要內(nèi)容,實(shí)施臘山分洪是小清河干流濟(jì)南段達(dá)到百年一遇防洪標(biāo)準(zhǔn)的必要條件。本文針對(duì)濟(jì)南市臘山分洪工程建設(shè)中的實(shí)際問(wèn)題,構(gòu)建濟(jì)南臘山分洪工程物理模型,建立一維和二維水動(dòng)力特性數(shù)值模型,對(duì)倒虹吸的水流特性進(jìn)行了三維數(shù)值模擬。通過(guò)物理模型和數(shù)值模擬等兩種方法相結(jié)合的研究手段,研究不同頻率洪水下臘山分洪工程的分洪流量、水位和局部水流流態(tài)及建筑物的過(guò)水能力等。主要研究?jī)?nèi)容如下:

2、　　(1)臘山分洪道水工模型試驗(yàn)研究。根據(jù)相似理論構(gòu)建臘山分洪道的物理試驗(yàn)?zāi)Ｐ?臘山分洪物理模型屬于定床變態(tài)模型,模型試驗(yàn)包括模型設(shè)計(jì)、模型加糙試驗(yàn)、模型率定有關(guān)參數(shù)的選取值、試驗(yàn)方案、試驗(yàn)結(jié)果分析與評(píng)價(jià),通過(guò)物理模型觀測(cè)不同工況下河道的水位、流量及水流流態(tài)等。
　　(2)臘山分洪道水動(dòng)力特性數(shù)值模擬。應(yīng)用MIKE11水動(dòng)力學(xué)模塊建立了臘山分洪道一維河網(wǎng)水動(dòng)力模型,進(jìn)行了兩種工況下分洪道各個(gè)斷面、各個(gè)時(shí)刻的水位和流量等基本水文要素

3、的計(jì)算,計(jì)算結(jié)果與試驗(yàn)測(cè)量結(jié)果進(jìn)行對(duì)比分析,所得數(shù)值曲線除在倒虹吸處有一定的水位落差外擬合較好。
　　(3)應(yīng)用MIKE21水動(dòng)力學(xué)模塊對(duì)不同設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)下的分洪道進(jìn)行了平面二維河道洪水演進(jìn)模擬,得到了分洪道的流場(chǎng)、等深線等一些可視化的結(jié)果,通過(guò)流場(chǎng)分析,在大澗溝入流處的斷面設(shè)計(jì)能夠使分洪道水流和大澗溝水流比較平順融合,行洪過(guò)程中水流趨于穩(wěn)定狀態(tài)。而在京福高速橋處由于河道斷面的突然收縮造成流場(chǎng)分布的不均勻,對(duì)兩岸造成嚴(yán)重的沖刷,所以應(yīng)