金山湖大口径深层截流管道系统水力流态模拟研究与现在最合适实惠旅游目的地探索

导读：《金山湖大口径深层截流管道系统水力流态模拟研究》是镇江沿金山湖工程9项专题研究之一，主要研究内容包括TAP模型对大口径排水管道系统浪涌分析、末端泵站计算流体力学（CFD）模型分析和跌水竖井CFD模型分析。该专题研究科学分析了镇江金山湖大口径管道系统的水力学、泵站运行和跌水竖井等问题，以规避涌浪流带来的可能风险、辅助大口径管道系统方案论证以及优化泵站、竖井等构筑物的设计。

深层排水隧道浪涌的危害以及采用模型评估的重要性

在隧洞内，非满流、无压满流和压力流这些复杂的非稳定状态极易引发不利影响。自由水在封闭隧道中产生空气腔，导致波动传播并形成浪涌，这种现象会对隧道造成破裂甚至爆炸。

图1：强降雨时深隧产生气爆水柱影像图片

浪涌分析模型——TAP模型

TAP是一个国际上广泛认可且有效预测给排汁与排污管网内涝及能量损失的工具，它通过有限体积法全解一维圣维南方程，并引入Preissmann狭槽模拟压力波。相较于其他工具，如InfoWorks ICM, MIKE Urban 和 SWMM5，TAP优势在于其模拟步长可以低至1s，同时能自动计算最小模拟步长以保证结果收敛。

模型工况与仿真结果

依据初步设计资料，利用TAP建模，对不同降雨工况下的浪涌现象进行了分析。高重现期短历时情况下（50年一遇3小时），产生了不利的情况；而长历时（24小时）下的各种设计暴雨，没有出现不利的情况。

末端泵站CFD模型

为了评估不同工况下泵站安全运行情况，以及优化布局设计，本次使用了CFD软件进行仿真。在不同的进water条件下，对前池布局进行了评估，并提出建议。

跳落竖井CFD模型

此外，还对挡板跳落竖井进行了设计调整，以确保结构能够在消耗能量同时减少进入隧道路面上的掺气量。

结论与建议

总结得出，在当前城市规划中，可以结合这类技术来提高建筑物之间的人行通路效率，从而为居民提供更加便捷舒适的地铁服务。此外，将这些技术应用到旅游景点规划中，也能够帮助游客更好地了解当地文化历史，同时享受到现代化设施带来的便利。