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申请/专利权人：长江勘测规划设计研究有限责任公司;平陆运河集团有限公司;中交水运规划设计院有限公司

摘要：本发明涉及内河水流分析技术领域，是一种船闸充泄水运行过程中两船闸间航道的水流条件模拟及优化方法。通过对上下游两个枢纽的两坝间航段船闸充、泄水运行引航道水动力学数值模拟研究，采用二维和三维数学模型联合运用，重点关注不同水位组合条件下，船闸充泄水过程中引航道内水力波动对水面比降和流速分布的影响，两梯级间非恒定流运动规律和通航水流条件，并结合通航水流条件的时变规律提出合理的船闸运行方式和优化水流条件的工程技术措施，确保水流条件满足航运安全需求。

主权项：1.一种船闸充泄水运行过程中两船闸间航道的水流条件模拟及优化方法，其特征在于，包括以下步骤：S1、第一船闸和第二船闸均为双线船闸，利用二维数学模型模拟上游的第一船闸和下游的第二船闸之间的航道，在二维数学模型中沿整个航道中心线均匀地间隔设置多个水位监测点；以二维数学模型作为三维数学模型的边界条件，利用三维数学模型模拟第一船闸下游区域和第二船闸上游区域，在三维数学模型中第一船闸下游区域和第二船闸上游区域分别设置多个监测断面，每个监测断面包括从上游至下游均匀地、间隔设置的多个监测点；S2、根据第一船闸上下游的特征水位、水位组合和船闸运行方式，确定第一船闸的计算工况，根据第二船闸上下游的特征水位、水位组合和船闸运行方式，确定第二船闸的计算工况；通过三维数学模型在计算工况下获取第一船闸下游引航道水流条件和第二船闸上游引航道水流条件，水流条件包括水位波动、水面比降、流速分布，得出不同的水位组合和不同的船闸运行方式下的最大正波高、最大负波高、最大坡降、最大水面比降、引航道最大流速；S3、通过二维数学模型在第一船闸泄水第二船闸不运行或者第一船闸不运行第二船闸充水或者两船闸不同充泄水组合工况下获取两船闸间航道水流条件，水流条件包括水位波动、水面比降、沿程流速变化，得出不同的水位组合和不同的船闸运行方式下的最大正波高、最大负波高、最大坡降、最大水面比降、航道沿程最大平均流速、航道往复流相遇位置；S4、优化水流条件，包括确定双线船闸错时时间和延长双线船闸之间的导航墙；引入引航道最大流速和波动的估算公式，结合引航道波动及流速数值的模拟结果，确定满足引航道安全通航的双线船闸充泄水最大流量所占双线同时运行最大流量的百分比，根据该百分比确定双线错时时间；延长双线船闸之间的导航墙，延长范围为30m-60m；对优化后的水流条件进行模拟验证，直至水流条件满足航运安全需求。

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