北运河与凉水河汇合口水流特性及榆林庄闸枢纽布置研究

发布时间：2021-10-23 06:17

　　榆林庄闸是北京市北运河上一座重要的防洪建筑物,经过40余年的运行,破损十分严重,被鉴定为四类病险闸,建议拆除重建。该闸上游紧邻北运河与凉水河汇合口,并因建设时序问题形成西、东两闸夹中心岛的布置形式,水流条件十分复杂。因此,研究汇合口处水流与泥沙运动特性,比较不同枢纽布置方案优劣,对重建闸的工程设计及安全运行具有重要意义。本文采用平面二维数学模型计算和定床物理模型试验两种方法,分别对榆林庄闸现状条件和重建方案进行了模拟。其中重建闸方案由闸位、闸孔布置及中心岛拆改三类不同方案组合而成。通过分析不同洪水重现期洪峰流量过闸时的分流比、水位、流速及流态流势,提出现状闸布置上的不足,比较不同改建方案的优劣,并在此基础上提出合理可行的新闸布置方案。此外,采用动床物理模型试验,模拟北运河和凉水河不同流量组合下凉水河汇入口及中心岛附近的河床演变,分析其对改建后榆林庄闸的影响。通过研究分析,得出以下结论:（1）两种方法取得的结果基本一致。（2）原闸闸位与中心岛岛头距汇合口过近,西、东两闸闸孔宽度不均,存在发生不同重现期洪水时,过闸水流分流比例不合理、岛头及岛身被淹没时水流紊乱、岛前和岛后发生泥沙淤积、影响... 

【文章来源】：清华大学北京市 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：114 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

榆林庄闸原闸平面

图 2.1 计算区域示意计算区域范围为 3.95km×2.75km，根据实际情况划分计算网格，粗网格采用10×10m 的正交均匀网格，细网格采用 1×1m 的正交均匀网格。最终计算区域内，X 方向共布设 396－3960 根网格线，Y 方向共布设 276－2760 根网格线。计算时，

图 2.2 整体模型平面示意.2.2.2 测量仪器、设备模型进口流量采用电磁流量计控制流量，包括 IFS200 型电磁流量计 1 台FS100 型电磁流量计 1 台（测量精度均为 0.05％），并配备一套矩形量水堰装置

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本文编号：3452636