基于汊点水位预测校正的闸控河网水动力模拟

发布时间：2024-03-03 12:49

　　为弥补汊点水位预测校正法在含闸(泵)河段水力要素模拟中的不足,针对平原河网常见的平底水闸,提出利用闸门水流连续条件,联立闸门过流方程与河道追赶方程以求解含闸河段各水力要素的计算方法,并具体给出堰流、孔流等不同流态的判别方式及其处理方法。通过将联立方程组转化为关于闸上下游水力要素的一元函数方程,推导得到适用牛顿迭代法的不同流态函数系数公式,相关方法可与汊点水位预测校正法求解耦合。经浙江省温黄平原河网实例验证,该方法对内河闸站、排海口门闸站等多类型、复杂调度闸站均可适用,计算水位过程与实测过程拟合良好,并显示具有较高的计算效率和稳定性,可为平原闸站规划、闸群联合优化调度等研究奠定基础。

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【部分图文】：

图1河网基本计算单元示意图

树状或环状河网的基本单元可视为由汊点和河段组成(见图1)的结构,其中汊点表现为不同河段的交接点或边界条件。当河网水动力过程由一维圣维南方程组描述时,对于包含n个断面的河段,每个未知时层均可联立2(n-1)个方程式,但未知水力要素有2n个(Z1,Q1,…Zn,Qn),因此若给定两端....

图2含闸河道单元示意图

Ql3=αl3+βl3Zl3+ζl3Zl4(7)当采用汊点水位预测校正法时,上述方程仅汊点处水位Zl1、Zl4已知,因此无法直接求解河段各断面水位、流量值。但是,建筑物处通常满足流量连续条....

图3温黄平原河网概化示意图

其中,岩头闸为外海挡潮闸,闸下即为潮位边界,需根据潮位涨落控制开关调度,金清闸为内河节制闸,洪水期间闸门全开泄洪。由计算结果可以看出,2种闸门类型计算水位过程与实测过程均拟合良好,最高水位差值在0.02m以下,说明模型对闸门过流过程的模拟符合实际。桐屿站、温岭站均为平原内部控制....

图4温黄平原“菲特”台风期间验证水位过程图

图3温黄平原河网概化示意图图4温黄平原“菲特”台风期间验证水位过程图

本文编号：3917803