排沙洞进口泥沙冲淤三维数学模型分析计算

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水利水电技术第 3 7卷 2 0 0 6年第 5期

排沙洞进口泥沙冲淤三维数学模型分析计算 王新年 (水利部山西水利水电勘测设计研究院，山西太原 0 02 ) 304

【要】排沙洞进口泥沙淤积问题的研究王关重要，它直接影响着水库的安全运行、效益发挥和使摘 用寿命。文中以张峰水库泄洪排沙洞进口泥沙冲淤问题为背景，采用三维数学模型，模拟洞前附近的 流场，求出了洞前淤积形态，并对计算结果进行了合理性分析，经济、快速地为工程规划设计提供了 必要的依据。

【关键词】排沙洞；泥沙冲淤；三维数学模型 中圈分类号：T I V4文献标识码： B文章编号：10.80 20 )502.4 0006 (06 0.010

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1引言 在水利枢纽工程的设计中，对排沙洞进口泥沙冲 淤问题的研究至关重要，它直接影响着水库的安全运

2概

况

2 1工程概况 .

行、效益发挥和使用寿命。目前对这一问题的研究大 致分为两种方法：物理试验方法和数学分析方法。物理试验方法成本高、周期长，特别是对有些物理边界

山西省张峰水库工程是以城市生活和工业供水、农村人畜饮水为主，兼顾防洪、发电等综合利 用的大 ( ) 2型水库工程。水库位于山西省沁水县沁河中游的干流上，枢纽工程由大坝、泄洪排沙洞、 溢洪道、供水洞和渠首泵站(电站 )组成。粘土斜心墙坝高 7 .,总库容 3 9亿 i,工业及城市年 2 21 1 2 .4 n 供水量 16 .3亿 m。

和计算条件很难模拟。相对而言，数学模型分析计算方法则经济、快速、可考虑多因素影响，有利于前期 设计中的多方案比较优选。 本文以张峰水库泄洪排沙洞进口泥沙冲淤问题为 背景，采用三维数学模型数值计算，模拟了洞前附近的流场，进而通过泥沙运动理论，求出洞前淤积形

泄洪排沙洞位于大坝左岸，是泄洪排沙相结合的 2级建筑物。洞线呈直线布置，由引渠段、压力洞

态，并对计算结果进行了合理性分析，为工程设计提 供了比较可靠的依据。 W ae su csa d Hy rp w rEn ier q f3 t Reo r n do o e g n ei . 7 No 5 r

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收稿日期：20 -3 2 06 0— 1

作者简介：王新年 (96 ) 15~,男，高级工程师，副院长。 2 1