李 昱，宋黎明，孙鹏明，吴 芳

(江苏省太湖水利规划设计研究院有限公司，江苏 苏州 215100)

流域骨干引排工程的设计断面一般按照引排流量确定，实施过程中常遇到一些无法迁移的重要穿河管线，河道浚深无法达到设计高程，导致设计过流断面减小，断面平均流速增大，容易造成局部冲刷问题，且水流流态较差。工程中常采用“以宽代深”的模式解决此类问题，即通过横向扩大断面，保证断面过流面积不小于原设计断面。

“以宽代深”模式下水流结构的调整主要由不同断面的衔接段长度决定，衔接段长度越长，水流越能平稳的过渡，对工程的建设和安全也有利，但是征地面积大，工程投资加大。本文以新孟河延伸拓浚工程为例，采用数值模拟的方式，计算了“西气东输”过河管线段采用“以宽代深”模式下最佳的衔接段长度，有效改善了水流结构，并且节约了造价，有重要的实际意义。

1 工程概况

新孟河延伸拓浚工程是太湖流域骨干引排工程之一，工程河道总长116.47km，其中拓浚老河道79.84km，新开河道36.63km新孟河“西气东输”段河道底高程-2.00m，按管道防护要求，“以宽代深”段河底高程为0.50m，顺水流向长度为30m，河底采用50cm厚石笼进行护底，上下游衔接段初拟长度为50m，如图1所示。

2 数值模拟

2.1 数学模型基本控制方程

连续方程：

(1)

动量方程：

(2)

2.2 数值求解方法

采用有限体积法对数学模型控制方程进行离散，速度压力耦合矫正采用SIMPLEC方法，动量方程采用二阶迎风离散格式，所有参量的残差控制标准取为1.0×10-5。……