金山湖大口径深层截流管道系统水力流态模拟研究与特色农庄设计效果图的人物场景分析

导读：《金山湖大口径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、无压满流和压力流等不同复杂的水力现象频繁出现，这些不稳定状态极易对管道造成破坏。在封闭环境中，自由空气腔形成并引发波动，从而导致高压冲击，对结构安全构成威胁。

浪涌分析模型——TAP模型

由于深层排水隧道内存在空腔及复杂波动，我们需要使用专业工具进行模拟。TAP模式因其精确预测能力被广泛应用于全世界多个排水隧道项目中，是处理给排应急情况下的理想选择。它能够自动调整步长以保证结果准确性，并允许自定义输出结果步长。

TAP模型应用

利用TAP模式，我们建模了镇江初期设计资料中的各构筑物，如主隧相关信息入流量竖井节点信息及泵房数据。五种入流量曲线通过SWMM导出后，在5年10年50年重现期分别进行降雨模拟。此外，还考虑了实测暴雨情况下的运行状况。

模型工况与风险识别

在快速填充工况下，大口径管内产生最为严重的情况，而其他工况则未发现不利情况。除了上述几种情形，其余皆表现平稳，没有出现不利事件。

末端泵站CFD模型

为了评估不同工况下泵站运行安全性，以及优化前池布局，我们采用了CFD模式。这包括输入8台排涝泵相关参数，并进行四组不同的模拟条件，观察进出液体速度分布变化建议根据此结果调整前池结构尺寸和整合设备选型。

挑战与解决策略

通过物理实验验证，与理论计算结合，最终得出了结论：虽然前池内部速度分布均匀度较低，但接近吸收点时呈现平稳状态，没有观察到大的紊乱区域，因此基本符合要求。而基于这些发现，我们提出了一系列改进建议以提高效率和减少损害风险。

瓦尔特孔CFS模块验证

最后，针对跌落式垂直井及其挡板设计，本次研究还涉及到了运用CFS来校验其性能，为进一步完善这类设施提供指导。

8 结语：

本文详细阐述了如何利用先进技术手段如TAP, CFD来推进我们对于各种类型地下输送网络的理解，同时强调了解决潜在问题至关重要。本次工作旨在为未来规划师提供一套更加可靠且有效的手段，以便更好地管理这些关键基础设施。此外，该团队还将继续探索新的方法以提升整个体系性能。

9 专家团队：

项目总负责人：刘绪为, 徐保祥,

中国市政工程华北设计研究总院有限公司:

蒋平, 王浩正, 盛政, 方帅, 张磊, 宋晓阳,

新地中联工程设计有限公司:

郭佳, 彭东升,

作者: 刘绪为