洄峰澗水庫泄水建筑物水流數(shù)值模擬研究.pdf

1、2011年我國全面啟動(dòng)?、蛐筒‰U(xiǎn)水庫除險(xiǎn)加固。這項(xiàng)舉措不僅有利于防洪體系的建設(shè)，更能夠促進(jìn)農(nóng)業(yè)農(nóng)村基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，解決好2.15億農(nóng)村人口飲水安全問題，具有重要意義。本文的選題即是對(duì)出險(xiǎn)加固溢洪道工程設(shè)計(jì)方案的研究分析。本文利用商用CFD軟件為模擬平臺(tái)，以沂水縣洄峰澗水庫為研究對(duì)象，選取k-ε紊流模型和兩相流VOF模型等數(shù)學(xué)模型對(duì)其溢洪道進(jìn)行的數(shù)值模擬。模擬的方法采用二維模型與三維模型相結(jié)合的方式，并將模擬所得到的結(jié)果與水力學(xué)理論計(jì)算值對(duì)

2、比分析。主要的內(nèi)容有:
　　 (1)通過對(duì)洄峰澗水庫溢洪道結(jié)構(gòu)的水域進(jìn)行模擬，得到了溢洪道的水面線、堰面壓力及流速分布等水力特性相關(guān)數(shù)據(jù)，與經(jīng)典水力學(xué)計(jì)算值相對(duì)比，二者結(jié)果接近，這說明在此次模擬中所采用的數(shù)學(xué)模型k-ε紊流模型與兩相流VOF模型是適用的，能夠得出較為理想的結(jié)果。計(jì)算區(qū)域分塊，然后劃分不同疏密程度的網(wǎng)格，既能夠保證計(jì)算結(jié)果的精確性，又能夠有效地節(jié)約計(jì)算時(shí)間。
　　 (2)溢洪道采用寬頂堰較為合理，前段接直立

3、陡坎與前段接緩坡進(jìn)行對(duì)比后，堰前段接緩坡對(duì)流態(tài)的影響較小，總的來說流態(tài)較好，泄流更為順暢。堰面壓力為正，無負(fù)壓產(chǎn)生。
　　 (3)對(duì)比溢洪道二維和三維數(shù)學(xué)模型的計(jì)算結(jié)果可以看出:二維的數(shù)學(xué)模型計(jì)算未受到橫向斷面的影響，僅僅受到縱向的溢流堰、緩坡等結(jié)構(gòu)的影響，因此呈現(xiàn)的結(jié)構(gòu)不夠全面，與事實(shí)有些差距，但由于二維的模型簡單，因此模型建立及計(jì)算較為簡單快捷;三維模型更符合人們的認(rèn)知，所得出的結(jié)果考慮到溢洪道左側(cè)導(dǎo)流墻及右岸邊坡的影響，因