翟孟斌鞠 伟丁 珏李孝伟

(上海大学上海市应用数学和力学研究所,上海 200072)

青草沙水库闸下海漫段加糙体消能效应的数值模拟

翟孟斌,鞠 伟,丁 珏,李孝伟

(上海大学上海市应用数学和力学研究所,上海 200072)

为了进一步提高青草沙水库的换水能力,从雷诺平均Navier-Stokes方程和标准k-ε湍流方程出发,基于流体力学的相关理论和SIMPLE算法,数值模拟加大青草沙水库排水量条件下,下游水闸闸门下游水流特性以及对底部冲刷效应。结果表明:在海漫段布置四脚空心块体进行加糙时,可以调整海漫段近底流速分布,降低海漫段近底流速,而且布置四脚空心块体数量越多,增加糙率的效果越显著。从工程经济角度出发,在距离海漫段入口13 m处布置2排交错排列的四脚空心块体、在35 m和57 m处各布置1排四脚空心块体的方案能达到最佳的消能效果。此外,护面块体间距的减小有利于增大底部的粗糙率和壅高水位,但是对减小护滩段下游的近底流速并不显著。

海漫段;闸下消能;人工护面加糙块体;底部流速;湍流强度;青草沙水库

青草沙水源地地处长江口江心部位,位于长兴岛的西北方。该水源不受陆域排污的干扰,水量丰富、水质优良,是上海市难得的优良水源地和城市供水的战略储备。对于上海这座水质型缺水的城市而言,青草沙水库的建成弥补了其饮用水的缺口。青草沙水库是蓄淡避咸型水库,其功能主要是非咸潮期自流引水入库供水,咸潮期间通过预蓄水量来满足受水区域的原水供应。……