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HEC-RAS模型在河道治理工程水面线推求中的应用

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云南水力发电 2024年第6期40卷 138-140页

作者：张冬梅潘安琪陈吼安徽省六安市水文水资源局安徽六安237000 江苏省水利勘测设计研究院有限公司六安分公司安徽六安237000 湖南水利水电职业技术学院湖南长沙410131

为掌握山区复杂流态河流暴雨洪水特性,以吴上湾河大埠口村段河道治理工程为例,利用HEC-RAS软件构建迭代推演水面线分析模型,并结合流域特征值及设计洪水成果,模拟获得控制断面治理前后10年一遇洪水条件下的河道水面线数据。分析结果表明... 详细信息

为掌握山区复杂流态河流暴雨洪水特性,以吴上湾河大埠口村段河道治理工程为例,利用HEC-RAS软件构建迭代推演水面线分析模型,并结合流域特征值及设计洪水成果,模拟获得控制断面治理前后10年一遇洪水条件下的河道水面线数据。分析结果表明:治理前河道滩地上沙场侵占行洪断面,导致河道水位壅高。通过主河槽扩挖补偿和混凝土挡土墙护岸等措施治理后,河道流速降低、行洪能力增加。HEC-RAS软件对于天然河道复杂流态水文水力计算具有较强适用性,推求数据合理可信。

关键词：行洪断面设计洪水水面线 HEC-RAS模型

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沈坊圩涝区水面线推求及电排站运行方案分析

陕西水利 2024年第5期 65-66,72页

作者：舒翼南昌市水利电力建设公司江西南昌330000

为提升沈坊圩防洪排涝水平,对区域设计洪水位进行推求计算。结合区域实际情况,采用能量方程进行水面线推求,分别获取设计洪水位、施工期水位以及枯水位,为下一步工作提供参考。为改善排涝现状,提出新建电排站方案,并根据防洪规划对电排... 详细信息

为提升沈坊圩防洪排涝水平,对区域设计洪水位进行推求计算。结合区域实际情况,采用能量方程进行水面线推求,分别获取设计洪水位、施工期水位以及枯水位,为下一步工作提供参考。为改善排涝现状,提出新建电排站方案,并根据防洪规划对电排站运行调度方案进行分析,可为电排站运行管理提供参考。

关键词：涝区设计洪水水面线运行调度

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基于穿河管线水面线推求与保护范围复核

黑龙江水利科技 2024年第4期52卷 47-51页

作者：佟亮昌图县水利事务服务中心辽宁昌图112599

本溪港华天然气沈阳至本溪高压燃气管道工程位于沈阳市南部陈相镇、姚千户新市镇,规划路由管线北端起点-沈阳市陈相分输调压站至南端终点-本溪市石桥子歪头山门站,线路总长12.06km。根据河道流域规划,对拟建燃气管道穿越河道设计方案对... 详细信息

本溪港华天然气沈阳至本溪高压燃气管道工程位于沈阳市南部陈相镇、姚千户新市镇,规划路由管线北端起点-沈阳市陈相分输调压站至南端终点-本溪市石桥子歪头山门站,线路总长12.06km。根据河道流域规划,对拟建燃气管道穿越河道设计方案对河道的影响是否安全合理,进行防洪影响评价。通过对穿越施工方案的分析研究,考虑穿越处河道演变情况,经过防洪评价计算等防洪综合评价,最后对穿越管线对河道没有影响。

关键词：穿越管线洪水水面线保护范围高压燃气管道

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信阳凉亭河山洪沟水面线推求及治理措施

河南水利与南水北调 2024年第3期53卷 37-38页

作者：陈波河南省信阳市光山县水利局河南信阳465450

为保护信阳凉亭河两岸居民的生命财产安全,提高河道的行洪能力,对信阳凉亭河山洪沟进行防洪治理。通过收集相关参数,基于能量原理对治理段河道的水面线进行推求,为防洪治理提供参考;经过安全复核分析,现状岸坡稳定性满足要求,仅需采取... 详细信息

为保护信阳凉亭河两岸居民的生命财产安全,提高河道的行洪能力,对信阳凉亭河山洪沟进行防洪治理。通过收集相关参数,基于能量原理对治理段河道的水面线进行推求,为防洪治理提供参考;经过安全复核分析,现状岸坡稳定性满足要求,仅需采取护坡衬砌治理。可为类似山洪治理工程提供参考。

关键词：山洪沟水面线岸坡

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某综合治理工程设计洪水计算及水面线推求

河南水利与南水北调 2024年第6期 31-32页

作者：朱昌涛余洋洋山东省水利勘测设计院有限公司

为确保土沟河综合治理效果。结合莒县土沟河干流治理工程的实际情况，采用瞬时单位线法计算洪水，通过合理性分析，数据系列具有良好的一致性，满足设计洪水要求，成果符合流域实际情况。经过水面线推求，土沟河干流桩号0+900～4+260段... 详细信息

为确保土沟河综合治理效果。结合莒县土沟河干流治理工程的实际情况，采用瞬时单位线法计算洪水，通过合理性分析，数据系列具有良好的一致性，满足设计洪水要求，成果符合流域实际情况。经过水面线推求，土沟河干流桩号0+900～4+260段现状地面高程低于设计洪水位，继续拓挖将会大范围增加占地，故考虑新建堤防。建议加快推进土沟河干流治理工程的实施，以提高河道防洪能力。

关键词：河道治理设计洪水水面线

来源：博看期刊

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多级侧坎式螺旋泄水道竖井水力特性研究

水动力学研究与进展（A辑） 2024年第1期39卷 22-27页

作者：尤磊马飞吴建华丁志屿牟世奇河海大学水利水电学院南京210098

针对螺旋滑道式竖井入流条件要求低、排气稳定但消能不足的特点,该文提出了一种多级侧坎式螺旋泄水道竖井,即在竖井螺旋泄水道外壁沿程设置多级侧坎以达到消能效果。试验中可以观察到:在螺旋泄水道水流流动时,部分水流受侧坎作用形成折... 详细信息

针对螺旋滑道式竖井入流条件要求低、排气稳定但消能不足的特点,该文提出了一种多级侧坎式螺旋泄水道竖井,即在竖井螺旋泄水道外壁沿程设置多级侧坎以达到消能效果。试验中可以观察到:在螺旋泄水道水流流动时,部分水流受侧坎作用形成折射水流,折向泄水道内侧,部分水流未受侧坎影响,在离心力作用下发展为贴壁流动;两股水流在侧坎后交汇,交汇处产生了强烈的紊动剪切,降低了水流动能。结果表明,侧坎螺旋滑道式竖井的消能率与螺旋阶梯式竖井的消能率相近,与传统螺旋滑道式竖井相比,其消能率可提高20%~30%。此外,还试验研究了不同侧坎宽度下的竖井水力特性,包括流态、压强、消能和水面线等,总结了侧坎宽度对竖井流动的影响规律。

关键词：城市深层雨洪水集蓄隧道螺旋滑道式竖井侧坎消能水面线

基于数值模拟的溢洪道水流沿程变化与护坡高度合理性分析

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南水北调与水利科技（中英文） 2024年第2期22卷 399-408页

作者：李勇李松平杨炬敏袁吉娜刘洁河南省河川工程监理有限公司郑州450047 河南省水利工程安全技术重点实验室郑州450003 河南省水利科技应用中心郑州450003 灵宝市窄口水务管理局河南灵宝472599 河南科源水利建设工程检测有限公司郑州450003 黄河科技学院郑州450063

为研究溢洪道水力特性,验证工程设计方案合理性。基于SolidWorks软件建立溢洪道三维数值模型,使用Fluent软件,运用VOF方法和RNG k-ε湍流模型闭合N-S方程,对沟水坡水库溢洪道进行数值模拟。通过数值模拟得到的溢洪道水力特性数据与物理... 详细信息

为研究溢洪道水力特性,验证工程设计方案合理性。基于SolidWorks软件建立溢洪道三维数值模型,使用Fluent软件,运用VOF方法和RNG k-ε湍流模型闭合N-S方程,对沟水坡水库溢洪道进行数值模拟。通过数值模拟得到的溢洪道水力特性数据与物理模型试验结果进行分析对比,并进一步分析溢洪道水流沿程变化规律,研究表明数值模型的可信度较高,可采用数值仿真方法对溢洪道结构进行优化。同时发现在30 a一遇洪水工况下溢洪道混凝土护坡高度不能满足正常泄洪的问题,提出在斜坡段设置两级水垫塘、加高消力池段护坡高度和缩短尾水渠长度的优化方案;利用数值模拟,分析验证了优化方案的可行性,为工程设计优化提供依据。研究成果为同类溢洪道工程采用数值仿真模拟提供了技术支撑。

关键词：数值模拟溢洪道水面线护坡高度优化方案

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圆形管渠直角分支口处水力特征试验研究

中国农村水利水电 2024年第6期 75-81页

作者：王旭庆王文娥皮滢滢王亚菲胡笑涛西北农林科技大学农业水土工程教育部重点实验室陕西杨凌712100

管网分水是管网运行的重要模式,为探索圆形管渠直角分水口附近处的基本水流特征,采用DN315的PVC圆管,在5种流量、5种分流比条件下开展管渠直角分水口过流试验,测量了分水口处局部水深,采用多普勒声学流速仪(ADV)测量了典型断面上的三维... 详细信息

管网分水是管网运行的重要模式,为探索圆形管渠直角分水口附近处的基本水流特征,采用DN315的PVC圆管,在5种流量、5种分流比条件下开展管渠直角分水口过流试验,测量了分水口处局部水深,采用多普勒声学流速仪(ADV)测量了典型断面上的三维瞬时流速,分析了管渠直角分水口典型断面的时均流速分布及水头损失。研究表明:分水口附近主管水面线大体呈现先减小后增加的趋势,大流量下水面线壅高程度高,分流比对口门处水面线影响较大。纵向流速经过分水口流速降低,而横向流速增加。分水口上下游纵向和横向流速呈对称分布,而在分水口区域靠近分水口侧数值较大。纵向流速垂向呈现抛物线型分布,分水口中轴断面处出现负值即存在回流区;横向流速垂向呈内凹型分布,不存在负值即不存在横向环流。水平流场的分流宽度随分流比的增大而增大,断面中层分流宽度大于其他层。水头损失系数在流向支管向远大于流向主管向,在分流比为0.4、流量为50 L/s总水头损失系数最小。本研究对于指导管网设计及运行具有重要意义。

关键词：圆形管渠直角分水口水面线流速分布水头损失

透水丁坝对不同曲率弯道内三维水流结构影响数值模拟研究

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中国农村水利水电 2024年第5期 31-40页

作者：谢鹏李春光吕岁菊景何仿张凤逐宁夏大学土木与水利工程学院宁夏银川750021 北方民族大学数学与信息科学学院宁夏银川750021 北方民族大学土木工程学院宁夏银川750021

透水丁坝相较于传统丁坝,具有更加卓越的稳定性,安全性,可靠性,因此在绿色航道推广中得到重视,研究的目的在于对比不同曲率河道内三维水流结构变化,进而为不同曲率河道治理提供依据。研究采用数值模拟与实测相结合的方式,对3种湍流模型... 详细信息

透水丁坝相较于传统丁坝,具有更加卓越的稳定性,安全性,可靠性,因此在绿色航道推广中得到重视,研究的目的在于对比不同曲率河道内三维水流结构变化,进而为不同曲率河道治理提供依据。研究采用数值模拟与实测相结合的方式,对3种湍流模型进行比选和验证,Standard k-ε,RNG k-ε,Realizable k-ε三种湍流模型内岸模拟流速和实测流速相关性系数均低于外岸,RNG k-ε湍流模型实测流速和模拟流速相关性系数最高,最终采用RNG k-ε模型对90°和180°弯道模拟,并对三维流线,流速,床面剪切,水面线分析。结果显示丁坝下游回流区涡轴线受垂向和径向速度梯度影响出现不同程度倾斜,水流撞击2号丁坝在丁坝之间产生两个相反方向的涡,这将对透水丁坝群结构稳定形成威胁但同时也会防止大量泥沙在透水丁坝之间淤积,保证透水丁坝在使用过程中不至于丧失透水性。河道曲率增大导致强剪切层向内岸迁移,180°弯道内出现两个强剪切层,这将导致河床向阶梯型演化,对于曲率大而且狭窄的山区河道在布置透水丁坝后要对内岸侵蚀效果评估,防止强剪切层迁移对内岸构成威胁。水面线呈现内低外高的现象,且在x/L=0.48~0.5的范围里内外岸水面线差值最小,水面出现凹陷。

关键词：数值模拟河道曲率透水丁坝三维流线床面剪切水面线