收稿日期:２０２２－０２－２５ꎻ修回日期:２０２２－０５－３０基金项目:国家自然科学基金项目(５１７０９１９１)作者简介:张婧镁(１９９６－)ꎬ女ꎬ重庆彭水人ꎬ博士研究生ꎬ主要从事工程水力学研究ꎮＥ￣ｍａｉｌ:ｚｊｍｘｙｊ＠ｑｑ.ｃｏｍ通信作者:鞠小明(１９６４－)ꎬ男ꎬ江苏靖江人ꎬ教授ꎬ硕士ꎬ主要从事电站水力学及过渡过程控制与仿真研究ꎮＥ￣ｍａｉｌ:ｓｃｕｊｘｍ＠１６３.ｃｏｍｄｏｉ:１０.１１９８８/ｃｋｙｙｂ.２０２２０１５４２０２３ꎬ４０(６):１０７－１１３城门洞型输水隧洞明满流计算与试验张婧镁１ꎬ向升２ꎬ汤荣才１ꎬ王群３ꎬ鞠小明１(１.四川大学水力学与山区河流开发保护国家重点实验室ꎬ成都６１００６５ꎻ２.四川久隆水电开发有限公司ꎬ成都６１００６５ꎻ３.永城市水利局ꎬ河南商丘４７６０００)摘要:无压输水隧洞中受到闸门启闭而引起的明满交替流水力瞬变现象ꎬ通常会造成洞内的压力剧增ꎬ对工程安全运行造成威胁ꎮ为了探究城门洞型隧洞的明满交替流和明流过渡过程ꎬ实测了模型隧洞沿线断面水深或压力变化曲线ꎬ基于窄缝法原理ꎬ使用扩散法对实测工况进行数值模拟计算ꎬ将实测数据与计算结果进行了对比分析ꎮ研究表明:在下游初始水深逼近城门洞直墙高时ꎬ下游闸门突然关闭后ꎬ在大来流量下管路中出现压力瞬间陡增的完全明满流现象ꎬ水流向上游传播并伴随剧烈的掺气ꎬ在小来流量下表现为不掺气压力突升的临界明满交替流ꎬ回波造成二次压力剧增ꎬ断面压力达到峰值ꎮ窄缝扩散法对于从明流完全转化成满流的明满流过渡过程模拟效果较好ꎬ而对于临界明满流的模拟有较大的误差ꎮ无压流水力过渡过程数值模拟计算结果与实测值基本一致ꎬ反映了明渠水力过渡过程数学模型的合理性ꎮ研究成果可为深入研究这一复杂水力现象提供借鉴和参考ꎮ关键词:城门洞型输水隧洞ꎻ明满流ꎻ窄缝法ꎻ数值模拟计算ꎻ试验验证中图分类号:ＴＶ７３２.５文献标志码:Ａ文章编号:１００１－５４８５(２０２３)０６－０１０７－０７ＣａｌｃｕｌａｔｉｏｎｓａｎｄＥｘｐｅｒｉｍｅｎｔｓｏｎＦｒｅｅ￣Ｓｕｒｆａｃｅ￣ＰｒｅｓｓｕｒｉｚｅｄＦｌｏｗｉｎＲｅｃｔａｎｇｕｌａｒＷａｔｅｒＣｏｎｖｅｙａｎｃｅＴｕｎｎｅｌｗｉｔｈＡｒｃｈＣｒｏｗｎＺＨＡＮＧＪｉｎｇ￣ｍｅｉ１ꎬＸＩＡＮＧＳｈｅｎｇ２ꎬＴＡＮＧＲｏｎｇ￣ｃａｉ１ꎬＷＡＮＧＱｕｎ３ꎬＪＵＸｉａｏ￣ｍｉｎｇ１(１.ＳｔａｔｅＫｅｙＬａｂｏｒａｔｏｒｙｏｆＨｙｄｒａ...
