灌区取水口分流比及水流形态模拟研究
发布时间：2021-07-25 22:13
随着计算机的飞速发展,流体数值模拟的技术随之不断进步,数值模拟技术逐渐成为一种研究河流、渠道水流运动规律的重要手段,并被广泛应用到水利、环境、港口航道、防洪等工程领域中,为工程的规划设计、施工及流域的水资源可持续发展提供重要的分析研究手段。取水口的水力学问题是一项涉及面比较广,理论相对复杂,研究需要投入较多时间和精力的复杂问题。取水口分流比的研究对于工程中的引水灌溉有重要意义,取水口水流形态的研究对于认识取水口附近水流运动规律以及合理布置取水口有重要意义。本文基于八五九灌区工程设计资料以及相关水文资料,建立取水口及相应乌苏里江江段的二维水动力学数值模型,借助数值模拟的技术进行模拟分析,并完成以下研究:（1）建立八五九灌区取水口及相应乌苏里江江段的二维水动力模型,分别在设计水位、平均水位、最低运行水位和洪水频率为P=20%、P=10%的工况下对模型进行模拟计算,计算渠道引水流量,分析取水口对乌苏里江江段水面形态以及取水口附近流场的影响。（2）分别在设计水位、平均水位、最低运行水位条件下改变取水口末端水位,计算渠道引水流量,总结分流比随取水口末端水位的变化规律。分析分流比对乌苏里江江段及取...
【文章来源】：哈尔滨工程大学黑龙江省 211工程院校
【文章页数】：113 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图３．２渠道１＋２００粧号横断面??１４??
２２００ｍ处，该处对应桩号为０＋０００，而取水口断面桩号则为２＋２００。模型的乌苏里江江段，??入口取至取水口向上游３３８０ｍ处，出口位于取水口向下游１５００ｍ处，全长为４８８０ｍ。整??个模型区域的地理位置见图３．１。??灣：??图３．１模拟区域地理位置??依据设计院提供的ＣＡＤ图，渠道从取水口向北总长约２２００ｍ，有较多的地形测量数??据，且全部为人工渠。从渠道末端０＋０００桩号起，每隔２００米一个桩号，直至取水口处２＋２００??处，各桩号都有断面尺寸的详细设计资料。其中１＋２００粧号横断面尺寸如图３．２所示。渠??道中各个断面除了高程数据外，形状都是一样的。??Ｉ．，”?垂厘?１：６００?水平??ｎ．ｚｓｚ?１＋２００??＾＾??１：?“??ａ．ｃｃｔ??ｉｓ．ｃｅｓ??＂＂?ｒｈ?ｓｔｌ?ｉｔｌ?ｉｔ：?ｒｔｃ?ｉ＾ｃ?ｉｔ：?ｉＵ．ｃ￣￣ｉｌ：．ｓ￣ｉｔｉｌ￣：Ｕ．？：￣￣ｆｅｌ￣￣ｓＵ?ｃ￣￣ｉｆｅｔ￣ｓｆｅ￣ｊ￣；ｌ：．：￣ｃ￣￣ｉｆｅｃ￣ｉＵ．ｃ￣ｉｋ．ｃ￣ＳＴ：￣ｃ￣ｓｉｓ．：￣：Ｕ．ｓ￣＾：．ｃ??图３．２渠道１＋２００粧号横断面
格划分??网格需要借助ＭＩＫＥ?Ｚｅｒｏ中的ｍｅｓｈ?ｇｅｎｅｒａｔｏｒ模块进行网格划分。生成的ＡＳＣＩＩ文件，网格文件中包含物理坐标值以及网格中各个节点的水深值。三角形节点的连通性的属性。网格定义文件涵盖了划分网格时对网格的设结果的全部信息，对网格进行改动或者再次使用时就可以用网格定义文件。??ｅｓｈ?ｇｅｎｅｒａｔｏｒ划分网格时主要是进行节点、顶点以及多段线和多边形的编是指一个弧的起点和终点。定义一个关闭的弧的节点数为１，开口的弧的于多条线段构成的弧，位于弧两端的点定义为节点，弧上的点定义为顶点，弧上可以有一个或者两个节点和零个或者多个顶点。将多边形看做一个关多边形的可以是一条关闭的多段线，或者两条甚至多条开口的多段线。多作设置，在关闭某个或者某组多段线的同时会自动生成一个多边形。生成２０??
【参考文献】：
期刊论文
[1]引江济汉水环境补偿工程取水口河工模型试验研究[J]. 张慧,黎礼刚,谷利华. 长江科学院院报. 2010(08)
[2]石虎塘航电枢纽工程电站取水口水流条件试验研究[J]. 周家俞,尹崇清,王召兵,吴门伍. 红水河. 2009(05)
[3]基于加权本质无振荡格式的二维溃坝水流数值模拟[J]. 魏文礼,郭永涛. 水利学报. 2007(05)
[4]引乌苏里江水灌溉水稻 促进农场经济快速发展[J]. 王会军,穆洪启,杨臣军,尹德江. 垦殖与稻作. 2006(S1)
[5]明渠岸边侧向45°取水口的水力特性试验研究[J]. 杨帆,陈惠泉,郭军. 中国水利水电科学研究院学报. 2006(04)
[6]水体叶绿素二维生态动力学模型研究[J]. 饶群,芮孝芳,徐炎华,张宇锋,张雪英. 水科学进展. 2003(06)
[7]明渠岸边横向取水口水力特性的试验研究[J]. 曹继文,陈惠泉,贺益英. 水利学报. 2003(10)
[8]二维溃坝洪水波演进的数值模拟[J]. 魏文礼,沈永明,孙广才,刘玉玲. 水利学报. 2003(09)
[9]非正交曲线坐标下二维水流计算的SIMPLEC算法[J]. 吴修广,沈永明,郑永红,王平义. 水利学报. 2003(02)
[10]济宁运河发电厂地表水取水口物理模型试验研究[J]. 李毅男,李宪立,张庆华,于春光. 山东建筑工程学院学报. 2002(01)
博士论文
[1]分汊口水沙运动特征及三维水流数学模型应用研究[D]. 童朝锋.河海大学 2005
[2]明渠岸边横向取水的三维水力特性及简易防沙措施试验研究[D]. 曹继文.中国水利水电科学研究院 2004
硕士论文
[1]三江平原八五九灌区环境安全评价与管理[D]. 李相莉.黑龙江大学 2014
[2]明渠岸边侧向取水的“取水角效应”研究[D]. 杨帆.中国水利水电科学研究院 2007
[3]黑龙江省水能资源开发与利用研究[D]. 孙汝岳.东北农业大学 2003
本文编号：3302878
【文章来源】：哈尔滨工程大学黑龙江省 211工程院校
【文章页数】：113 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图３．２渠道１＋２００粧号横断面??１４??
２２００ｍ处，该处对应桩号为０＋０００，而取水口断面桩号则为２＋２００。模型的乌苏里江江段，??入口取至取水口向上游３３８０ｍ处，出口位于取水口向下游１５００ｍ处，全长为４８８０ｍ。整??个模型区域的地理位置见图３．１。??灣：??图３．１模拟区域地理位置??依据设计院提供的ＣＡＤ图，渠道从取水口向北总长约２２００ｍ，有较多的地形测量数??据，且全部为人工渠。从渠道末端０＋０００桩号起，每隔２００米一个桩号，直至取水口处２＋２００??处，各桩号都有断面尺寸的详细设计资料。其中１＋２００粧号横断面尺寸如图３．２所示。渠??道中各个断面除了高程数据外，形状都是一样的。??Ｉ．，”?垂厘?１：６００?水平??ｎ．ｚｓｚ?１＋２００??＾＾??１：?“??ａ．ｃｃｔ??ｉｓ．ｃｅｓ??＂＂?ｒｈ?ｓｔｌ?ｉｔｌ?ｉｔ：?ｒｔｃ?ｉ＾ｃ?ｉｔ：?ｉＵ．ｃ￣￣ｉｌ：．ｓ￣ｉｔｉｌ￣：Ｕ．？：￣￣ｆｅｌ￣￣ｓＵ?ｃ￣￣ｉｆｅｔ￣ｓｆｅ￣ｊ￣；ｌ：．：￣ｃ￣￣ｉｆｅｃ￣ｉＵ．ｃ￣ｉｋ．ｃ￣ＳＴ：￣ｃ￣ｓｉｓ．：￣：Ｕ．ｓ￣＾：．ｃ??图３．２渠道１＋２００粧号横断面
格划分??网格需要借助ＭＩＫＥ?Ｚｅｒｏ中的ｍｅｓｈ?ｇｅｎｅｒａｔｏｒ模块进行网格划分。生成的ＡＳＣＩＩ文件，网格文件中包含物理坐标值以及网格中各个节点的水深值。三角形节点的连通性的属性。网格定义文件涵盖了划分网格时对网格的设结果的全部信息，对网格进行改动或者再次使用时就可以用网格定义文件。??ｅｓｈ?ｇｅｎｅｒａｔｏｒ划分网格时主要是进行节点、顶点以及多段线和多边形的编是指一个弧的起点和终点。定义一个关闭的弧的节点数为１，开口的弧的于多条线段构成的弧，位于弧两端的点定义为节点，弧上的点定义为顶点，弧上可以有一个或者两个节点和零个或者多个顶点。将多边形看做一个关多边形的可以是一条关闭的多段线，或者两条甚至多条开口的多段线。多作设置，在关闭某个或者某组多段线的同时会自动生成一个多边形。生成２０??
【参考文献】：
期刊论文
[1]引江济汉水环境补偿工程取水口河工模型试验研究[J]. 张慧,黎礼刚,谷利华. 长江科学院院报. 2010(08)
[2]石虎塘航电枢纽工程电站取水口水流条件试验研究[J]. 周家俞,尹崇清,王召兵,吴门伍. 红水河. 2009(05)
[3]基于加权本质无振荡格式的二维溃坝水流数值模拟[J]. 魏文礼,郭永涛. 水利学报. 2007(05)
[4]引乌苏里江水灌溉水稻 促进农场经济快速发展[J]. 王会军,穆洪启,杨臣军,尹德江. 垦殖与稻作. 2006(S1)
[5]明渠岸边侧向45°取水口的水力特性试验研究[J]. 杨帆,陈惠泉,郭军. 中国水利水电科学研究院学报. 2006(04)
[6]水体叶绿素二维生态动力学模型研究[J]. 饶群,芮孝芳,徐炎华,张宇锋,张雪英. 水科学进展. 2003(06)
[7]明渠岸边横向取水口水力特性的试验研究[J]. 曹继文,陈惠泉,贺益英. 水利学报. 2003(10)
[8]二维溃坝洪水波演进的数值模拟[J]. 魏文礼,沈永明,孙广才,刘玉玲. 水利学报. 2003(09)
[9]非正交曲线坐标下二维水流计算的SIMPLEC算法[J]. 吴修广,沈永明,郑永红,王平义. 水利学报. 2003(02)
[10]济宁运河发电厂地表水取水口物理模型试验研究[J]. 李毅男,李宪立,张庆华,于春光. 山东建筑工程学院学报. 2002(01)
博士论文
[1]分汊口水沙运动特征及三维水流数学模型应用研究[D]. 童朝锋.河海大学 2005
[2]明渠岸边横向取水的三维水力特性及简易防沙措施试验研究[D]. 曹继文.中国水利水电科学研究院 2004
硕士论文
[1]三江平原八五九灌区环境安全评价与管理[D]. 李相莉.黑龙江大学 2014
[2]明渠岸边侧向取水的“取水角效应”研究[D]. 杨帆.中国水利水电科学研究院 2007
[3]黑龙江省水能资源开发与利用研究[D]. 孙汝岳.东北农业大学 2003
本文编号：3302878
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