使用σ坐标变换技术,用连续方程求解水位,动量方程求解流速,在水平方向上使用ADI方法,σ向间距递减分层,建立三维水流数学模型。用研究区段实测流速及水位进行验证,表明模型具有良好的质量守恒性质。以验证后的模型模拟截流时戗堤口门宽度分别为50m和35m时戗堤上下游水位变化、轴线断面流速分布及轴线附近流速的变化规律。结果表明,三维水流计算结果与物理模型的实测结果基本一致,为电站截流的水流数学模型提供了一种新的研究思路。
英布鲁水电站枢纽整体三维渗流数学模型的模拟区域包括河床式水电站,泄水建筑物,左、右土坝及两岸山体。设置有限元结点9400点,空间单元4.6万多个,为大型水利枢纽整体三维渗流数学模型之一。文中导出了混合阶空间4面体单元的渗透矩阵,建立了虚点,虚元与空间单元沿纵向自动剖分定向控制相结合的技术,来反映土层尖灭以及土层和建筑物复杂的轮廓变化。该项研究成果为枢纽中的土坝方案优选提供了论据。根据水电站枢纽整体三维模型计算成果提出的若干建议,已被工程设计部门采纳。
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