大型导流明渠截流施工关键技术研究

摘要

河道截流在水利水电工程建设中占有十分重要的地位，其安全性、经济性和可实施性一向受到高度重视。截流是一项非常复杂的系统工程，其成败直接影响着工程的工期、投资与效益。从河道截流的发展趋势来看，高水头截流已成为一种趋势。现代大型运输和吊装机械的发展，使高水头截流成为可能，但同时也增加了截流的难度；在截流中，龙口水力参数作为影响截流成败的主要条件，总是不断变化的。如果在实施截流之前，通过数值模拟得到龙口的各项水力参数，尤其是对龙口断面形式和龙口尺寸进行充分的实验研究和合理优化，我们就能对截流的整个过程进行有效地控制，并对可能出现的不利情况，做好应急预案，从而在必要时采取及时有效的工程措施，以避免截流失败或产生不必要的损失。 本文在总结国内外截流施工技术的前提下，以解决龙口断面形式为目的，采用了水力学计算方法，对截流过程中龙口水力参数的变化进行了分析和研究。首先建立了明渠分流、龙口泄流的联合泄流水力计算模型；其次，将CFD软件应用于截流水力计算中，对龙口断面的形式，即梯形断面和三角形断面分别进行了模拟研究，以掌握截流过程中龙口断面处流速及压力的分布情况，并最终求得既经济又合理的龙口断面形式。 最后，利用上述研究的理论成果，对三峡工程截流过程中龙口的断面形式（梯形和三角形）进行了模拟分析，模拟分析的结果与模型试验的结果相吻合。

目录

文摘

英文文摘

声明

第一章 绪论

1.1引言

1.2选题的目的和意义

1.3国内外研究现状简介

1.4本文主要研究内容、途径及技术路线

第二章明渠导截流理论方法

2.1明渠导截流方法简介

2.1.1明渠导流简介

2.1.2截流方法简介

2.2导截流的水力特性描述

2.2.1明渠导流的水力学问题

2.2.2明渠分流与汇流计算

2.3导流明渠过水能力的可靠性计算

2.3.1导流标准的风险率

2.3.2明渠导流设计流量的保证率

第三章截流水力学计算内容

3.1平堵法截流的水力学计算内容

3.1.1平堵截流过程的水力描述

3.1.2龙口水力参数变化规律

3.1.3平堵截流的水力计算

3.2立堵截流的水力学计算内容

3.2.1立堵截流过程的水力描述

3.2.2龙口流态的确定

3.2.3龙口水力参数变化规律

3.2.4立堵截流的水力计算

第四章龙口水流模型的优化分析

4.1 Fluent软件及其简介

4.1.1 CFD的工作步骤和特点

4.1.2流体动力学控制方程

4.2龙口模型的建立

4.2.1模型假定

4.2.2工程概况

4.2.3建立计算模型

4.3龙口模型的模拟分析

4.3.1龙口的三维模拟

4.3.2模拟结果及其分析

第五章截流施工组织管理

5.1截流施工信息化简介

5.1.1信息源及其相互关系

5.1.2截流快讯的模块结构及工作流程

5.2截流施工组织设计研究

5.3截流工程实施

第六章结论与展望

6.1结论

6.2展望

参考文献

硕士期间发表的论文

致 谢