金山湖大口径深层截流管道系统水力流态模拟用于旅游数据分析报告网上的人物应用研究

导读：《金山湖大口径深层截流管道系统水力流态模拟研究》是镇江市规划局对金山湖沿岸工程进行的9项专题研究之一，旨在通过TAP模型、CFD模型和跌水竖井CFD模型等手段，对镇江金山湖大口径管道系统进行科学分析，以便规避可能的风险，辅助方案论证，并优化泵站和竖井等构筑物设计。

金山湖大口径深层排水隧道的复杂水力流态分析

在深层排水隧道内，由于空腔和压力波不连续，其内部的非满流、无压满流、压力流等不同类型的水力学现象极易导致管道破裂、污水渗漏甚至爆炸形成气体爆炸。因此，采用专业的TAP模型对这些现象进行模拟分析至关重要，以评估并规避浪涌形成的风险。

TAP模型及其应用

TAP（Transient Analysis Program）是一种广泛应用于全世界多个排水隧道项目中的隧道内水力流态分析工具，它采用有限体积法全解一维圣维南方程，并引入Preissmann狭槽模拟压力流。相较于InfoWorks ICM和MIKE Urban，TAP具有更小的模拟步长以及自动计算最小模拟步长以保证结果收敛；相较于SWMM5，TAP可以将实际管道切分为若干管节进行精细化分析。此外，用户可以自定义Preissmann狭槽宽度，以及定义闸门、堰和水泵等关键节点特征。

2.1 水力学浪涌现象与优化方案

利用TAP模型，对金山湖大口径系统初步设计资料建立建模，然后通过不同降雨工况下的模拟结果提出相关优化方案，为设计提供指导。图中展示了浪涌分析方法及大口径竖向示意图。

末端泵站CFD模型与安全运行评估

为了评估不同工况下泵站安全运行情况，以及前池布局在不同的进水条件下影响，本文使用了CFD（计算fluid dynamics）来优化泵站布局设计，并评估泵站内关键参数，如前池结构尺寸设计、整流构筑物设计以及机组平面布置设计等。CFD软件用于建造动作过程中输入几何形状和8台排涝泵组合选型信息，然后根据四种不同的工作状态进行仿真，其中包括4组全开时各时间点上游入口流量分布变化情况及吸收部分附近速度分布变化情况。

结论与建议

总结后得出结论：虽然前池内进入速度分布不均，但接近吸收位置时基本平稳，没有观测到大的紊乱发生，因此基本符合要求。但根据仿真的建议，将侧向进入改为正下方垂直进入，以减少漩涡生成并保持更好的自由扩散形状，从而提高整体性能。

跳落竖井CFD验证与调整

此外，还对挡板跳落竖井做出了详细计算，并通过实验验证其能否有效地消耗能量，同时尽可能降低进入隧道路面的掺气量。在整个项目中，有多位专家参与，其中包括刘绪为作为总负责人领导团队完成该项目。