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武汉大学学报(工学版) 2024年

作者：高飞飞李晓庆新疆水利工程安全与水灾害防治重点实验室新疆农业大学水利与土木工程学院

钢筋石笼透水性特征可有效解决弯道渠首引水工程的“引水防砂”矛盾。为深入了解钢筋石笼在弯道渠首引水工程中的过流规律，选用VOF法、多孔介质模型对钢筋石笼进行数值模拟，并对数值模型进行物理试验验证。研究得到不同孔隙率、水深... 详细信息

钢筋石笼透水性特征可有效解决弯道渠首引水工程的“引水防砂”矛盾。为深入了解钢筋石笼在弯道渠首引水工程中的过流规律，选用VOF法、多孔介质模型对钢筋石笼进行数值模拟，并对数值模型进行物理试验验证。研究得到不同孔隙率、水深、长度、高度等参数对钢筋石笼流速分布、过流规律的影响，并采用SPSS软件对所得数据拟合得到钢筋石笼流量公式、堰前水深公式。结果表明：钢筋石笼内部流量随着孔隙率、高度的增大而增大，但会受到水流回流的影响；钢筋石笼周围的绕流程度随着远端水深的增大而增大；钢筋石笼长度、远端水深及高度不宜过大；钢筋石笼综合流量系数与孔隙率n、P/H0、l/H0关系较为显著，所得钢筋石笼流量公式最大相对误差不超过5%，精度较高，可为引水总量的率定提供参考；得到的堰前水深公式精度较高，决定系数为0.966。此研究可为钢筋石笼在引水工程上的应用提供参考和依据。

关键词：钢筋石笼数值模拟透水率水流特性流量公式堰前水深公式

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