生態(tài)基流兼灌溉放水孔的水力特性研究.pdf

1、在河道上修建各種水工建筑物是目前利用水資源的主要方式，但同時也使得下游河道水流流量減小，造成河道內(nèi)魚類等生物減少，生態(tài)環(huán)境惡化的問題。隨著人們生態(tài)文明意識的增強，人們認識到保護河流生態(tài)環(huán)境的重要性，而保持河道生態(tài)健康必須維持河道中有一定的基本流量，所以研究河流生態(tài)基本流量也成為了當前一個熱點問題;我國仍是一個農(nóng)業(yè)大國，保障灌溉用水對促進農(nóng)業(yè)發(fā)展有十分重要的意義，所以在規(guī)劃建設水利工程時，必須考慮到農(nóng)業(yè)灌溉用水。生態(tài)基流兼灌溉放水孔同時滿

2、足生態(tài)基本流量和農(nóng)業(yè)灌溉用水量，其在保護了下游生態(tài)環(huán)境和保障了農(nóng)業(yè)用水的同時，也減少了工程量，節(jié)約了造價。本文基于某生態(tài)保護工程，采用物理模型試驗和數(shù)值模擬研究生態(tài)基流兼灌溉放水孔的水力特性。本文主要工作如下:
　　1.概述了生態(tài)基流兼灌溉放水孔的研究意義和現(xiàn)狀;總結常見泄水建筑物的形式和消能方式，介紹了階梯泄水槽的水力特性。
　　2.基于某實際生態(tài)保護工程對生態(tài)基流兼灌溉放水孔進行了物理模型試驗研究，分析不同工況下生態(tài)基流

3、兼灌溉放水孔的供水能力，測量相應的水力要素值，整理分析得到生態(tài)基流兼灌溉放水孔的沿程水面線、時均壓強和流速分布情況，并對消力池的消能效果及階梯摻氣情況進行了試驗研究。
　　3.針對生態(tài)基流閘門和灌溉閘門全開工況下，消力池內(nèi)形成遠驅式水躍，消能不充分的問題，在消力池中部增加一道消能墻，通過對比分析消力池優(yōu)化前后的流態(tài)以及流速、壓強等水力參數(shù)，證明方案優(yōu)化起到了明顯效果，不僅提高了消能率，還形成了良好的流態(tài)。
　　4.概要介紹了

4、紊流數(shù)值模擬方法、自由表面模型和數(shù)值模擬基本解法等基本理論。
　　5.運用CAD、ICEM和FLUENT建立生態(tài)基流兼灌溉放水孔的三維數(shù)值計算模型，通過數(shù)值計算得到整個生態(tài)基流兼灌溉放水孔的流場分布，并將數(shù)值模擬的結果與物理模型試驗結果進行對比分析，結果基本一致，證明FLUENT數(shù)值計算軟件可較好地模擬出生態(tài)基流兼灌溉放水孔的紊流流態(tài)，可做為一種研究方法應用于實際工程。
　　6.物理模型試驗和數(shù)值模擬的結果對比分析表明，盡管