180°弯曲水槽内床面冲淤演化过程数值模拟

为准确掌握180°弯曲水槽内床面冲淤特征及其演化过程,采用基于非结构化三角形网格的三维流动和地形冲淤数值模型对180°弯曲水槽内床面的冲淤演化过程进行复演。运用标准k-ε紊流模型和显式2步投影方法求解RANS方程,推移质输沙率选取VanRijn输沙公式计算,对于二次流强度较强、横向坡度对输沙方向影响较大的强弯曲水槽,采用方便实用的Engelund方法计算横向底坡所引起的输沙方向的偏移,同时对河床变形所引起的河床临界起动切应力变化进行修正及对流动和地形冲淤相同时间步模拟非恒定的河床冲淤演化过程。与试验测量结果对比显示数值模型对强弯曲水槽冲淤特征有较好的模拟效果;Engelund方法对计算输沙方向偏移角度具有明显的改进;模型同样也具备复演内床面非恒定冲淤演化过程的能力。     

桃源水电站机组甩负荷库区涌浪数值模拟

掌握机组甩负荷库区涌浪的传播特征对于指导水电站运行调度,确保电站安全运行至关重要。采用平面二维浅水模型对桃源水电站机组甩负荷时所产生的库区涌浪开展模拟研究,在通过带三角形障碍物溃坝洪水波试验对模型进行验证的基础上,将模型分别用于甩3台机组,甩不同台数机组(3台、6台和9台),以及甩负荷同时开启弧门3种工况的计算分析。甩3台机组,泄洪闸段最高涌浪达0.33 m,涌浪在5～6 min之内翻闸;甩负荷机组台数越多,涌浪水位越高,涌浪翻闸风险越大;而在机组甩负荷停机的同时,按水库调度规程开启泄洪闸弧门弃水,受弧门开启速率的限制,涌浪并不会迅速消减,但一定程度上能减缓停机所产生涌浪带来的危害。模拟机组甩负荷不同组合工况下库区涌浪的传播特征是科学制定水库安全运行调度方案的基础。