金山湖大口径深层截流管道系统水力流态模拟研究生态旅游探索可持续发展的人类故事
金山湖大口径深层截流管道系统水力流态模拟研究：探索生态旅游对可持续发展的重要性
在镇江沿金山湖工程中，开展了九项专题研究，其中之一是《大口径系统水力流态模拟研究》。该项目旨在科学分析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风险，并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。
深层排水隧道内的水力流态非常复杂，不同类型的非满流、无压满流和压力流都可能出现。在充满过程中，涌浪和过渡流量（瞬变流量）的不稳定现象极易对管道造成破坏。因此，对于这些特殊情况进行模型评估至关重要。
TAP模型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分析工具，它采用有限体积法全解一维圣维那方程，并引入Preissmann狭槽模拟压力波。TAP模型能够自定义Preissmann狭槽宽度以减少总调蓄容积增加影响，以及定义闸门、堰和水泵等关键节点特征。
利用TAP模型，对镇江大口径系统进行建模，分析不同降雨工况下产生的浪涌现象对隧道及构筑物的影响，并根据基础模型结果提出相关优化方案，为设计提供指引。
除了TAP模型之外，本文还介绍了CFD（计算fluid dynamics）模型用于末端泵站安全运行情况评估。这包括评估不同工况下泵站前池布局在不同的进水条件下的性能，以及优化前池结构尺寸设计、整流构筑物设计、电机组选型等。此外，还通过跌落竖井CFD验证来校核其是否能使跌落结构在消耗能量时尽可能降低进入隧道路面的气体含量。
本文展示了如何通过科学分析和精细化模拟来规避潜在风险并为生态旅游环境中的可持续发展提供支持。在探索生态旅游与可持续发展的人类故事中，这样的技术创新对于保护自然资源并促进经济增长至关重要。
