## 留言板 引用本文: 程龙，李云，安建峰. 三峡枢纽下游引航道水力波动叠加效应研究[J]. 水利水运工程学报，2020（5）：1-8 （CHENG Long, LI Yun, AN Jianfeng. Study on the superposition effect of hydraulic fluctuation in the lower approach channel of the Three Gorges Project[J]. Hydro-Science and Engineering, 2020（5）: 1-8. （in Chinese）） doi:  10.12170/20190811001
 Citation: （CHENG Long, LI Yun, AN Jianfeng. Study on the superposition effect of hydraulic fluctuation in the lower approach channel of the Three Gorges Project[J]. Hydro-Science and Engineering, 2020（5）: 1-8. （in Chinese）） ## 三峡枢纽下游引航道水力波动叠加效应研究

##### doi: 10.12170/20190811001

###### 作者简介: 程　龙（1989—），男，山东莒县人，博士研究生，主要从事通航水力学研究。E-mail：chenglong0204@163.com
• 中图分类号: U642.1

## Study on the superposition effect of hydraulic fluctuation in the lower approach channel of the Three Gorges Project

• 摘要: 为深入探索三峡枢纽运行产生的水力波动在下游引航道内的叠加规律，从明渠非恒定流基本方程出发，建立三峡-葛洲坝两坝间河道及三峡枢纽下游引航道的Preissmann四点隐式差分格式数学模型，研究引航道内波动叠加规律，分析河道基流和初始水位对波动特性的影响，并对葛洲坝枢纽流量不变和敞泄时三峡枢纽下游引航道口门和升船机下闸首的水位波动过程进行了回归分析。研究表明：引航道口门的波动过程主要由两坝间净流量所引起的平均涨水过程和以其为平衡轴的振荡过程叠加而成，升船机下闸首水位波动过程则表现为引航道口门波动过程和引航道内往复波流的叠加，其相对波动幅值的衰减过程基本符合指数规律。回归分析得到的表达式，能有效获得引航道水位波动过程，具有较高的模拟精度。
• 图  1  研究区域示意

Figure  1.  Schematic diagram of study area

图  2  数学模型计算结果与原型观测结果对比

Figure  2.  Comparison of the results of mathematical model calculation and prototype observation

图  3  计算工况水位过程线

Figure  3.  Hydrograph of the calculated working condition

图  4  不同基流条件下的水位波动

Figure  4.  Fluctuation of water level under different base flows

图  5  不同基流条件下水位相对波动幅值变化

Figure  5.  Changes of relative water level fluctuation amplitude under different base flows

图  6  不同初始水位条件下水位相对波动幅值变化

Figure  6.  Changes of relative water level fluctuation amplitude under different initial water levels

图  7  引航道口门相对水深变化过程回归分析与数值计算结果对比

Figure  7.  Comparison of results between regression analysis and numerical calculation of changing process of relative depth at approach channel entrance

图  8  升船机下闸首相对水深变化过程回归分析与数值计算结果对比

Figure  8.  Comparison of results between regression analysis and numerical calculation of changing process of relative depth at lower head of ship lift

表  1  不同基流条件下相对波动幅值变化规律

Table  1.   Change law of relative fluctuation amplitude under different base flow conditions

 工况 引航道口门相对波动 升船机下闸首相对波动 工况 引航道口门相对波动 升船机下闸首相对波动 葛洲坝流量不变 ${a_{\rm{e}}}{\rm{ = }}0.04$ ${a_{\rm{l}}}{\rm{ = }}4 \times {10^{{\rm{ - }}6}}{Q_0} + 0.075$ 葛洲坝敞泄 ${a_{\rm{e}}}{\rm{ = }}0.15$ ${a_{\rm{l}}}{\rm{ = }}2 \times {10^{{\rm{ - }}6}}{Q_0} + 0.16$ ${b_{\rm{e}}}{\rm{ = }} - 2 \times {10^{{\rm{ - 5}}}}{Q_0}$ ${b_{\rm{l}}}{\rm{ = }}6 \times {10^{{\rm{ - }}6}}{Q_0} - 0.41$ ${b_{\rm{e}}}{\rm{ = }} - 3 \times {10^{{\rm{ - 5}}}}{Q_0} - 0.1$ ${b_{\rm{l}}}{\rm{ = }} - 0.35$ 表  2  不同初始水位条件下相对波动幅值变化规律

Table  2.   Change law of relative fluctuation amplitude under different initial water levels

 工况 引航道口门相对波动 升船机下闸首相对波动 工况 引航道口门相对波动 升船机下闸首相对波动 葛洲坝流量不变 ${a_{\rm{e}}} = 0.04$ ${a_{\rm{l}}} = - 0.01{z_0} + 0.7$ 葛洲坝敞泄 ${a_{\rm{e}}} = 0.15$ ${a_{\rm{l}}} = - 0.03{z_0} + 1.88$ ${b_{\rm{e} } } = - 0.10$ ${b_{\rm{l}}} = - 0.38$ ${b_{\rm{e}}} = - 0.25$ ${b_{\rm{l}}} = - 0.35$ •   .  南科院主要参加完成的“长江三峡枢纽工程”成果喜获国家科技进步特等奖 . 水利水运工程学报,  徐进超, 宣国祥, 刘本芹, 黄岳, 祝龙.  贵港二线船闸下引航道物理模型试验研究 . 水利水运工程学报,  王晓刚, 王小东, 宣国祥, 鄢俊.  五里亭船闸下游引航道综合整治 . 水利水运工程学报,  姜楚.  青田水利枢纽通航水流条件试验研究 . 水利水运工程学报,  李艳富.  瓯江三溪口航电枢纽引航道布置优化试验研究 . 水利水运工程学报,  周作茂, 陈野鹰, 杨忠超.  双线船闸引航道水力特性数值模拟 . 水利水运工程学报,  毛红梅,刘少华,周海燕.  三峡库区泥沙分布规律初探 . 水利水运工程学报,  胡亚安,全强,严秀俊,张志崇,蒋筱民.  嘉陵江草街船闸上游引航道水力学问题研究 . 水利水运工程学报,  吴信.  西江航运干线桂平二线船闸设计关键技术 . 水利水运工程学报,  郑宝友,戈龙仔,周华兴.  对《船闸总体设计规范》中引航道布置及尺度的讨论 . 水利水运工程学报,  陈辉,刘志雄,江耀祖.  引航道通航水流条件数值模拟 . 水利水运工程学报,  刘怀湘,陆永军,左利钦.  三峡变动回水区重点河段演变分析 . 水利水运工程学报,  刘本芹,李云,张瑞凯.  船闸输水系统数据库软件与引航道非恒定流实时模拟 . 水利水运工程学报,  刘怀汉,何明宪.  三峡工程135m蓄水运用对长江中游航道的影响 . 水利水运工程学报,  张瑞凯.  三峡船闸末级闸首超长泄水廊道中阀门水力学关键问题研究（3）—事故动水关闭情况下改善阀门工作条件的措施 . 水利水运工程学报,  张瑞凯.  三峡船闸末级闸首超长泄廊道中阀门水力学关键问题研究（1）——正常开启过程的阀门水动力学特性 . 水利水运工程学报,  张瑞凯.  三峡船闸末级闸首超长泄长廊道中阀门水力学关键问题研究（2）：—事故运水关闭过程的阀门水动力学特性 . 水利水运工程学报,  张瑞凯.  三峡船闸末级闸首超长泄水廊道中阀门水力学关键问题研究(2)——事故动水关闭过程的阀门水动力学特性 . 水利水运工程学报,  宣国祥,李云,陈泰春,黄岳.  三峡船闸补水运行方式水力学问题研究 . 水利水运工程学报,  李百连.  长江三峡水利枢纽坝区泥沙模型施工通航方案试验研究 . 水利水运工程学报,
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##### 出版历程
• 收稿日期:  2019-08-11
• 网络出版日期:  2020-08-27 / 下载:  全尺寸图片 幻灯片
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