金山湖大口径深层截流管道系统水力流态模拟研究探索休闲乡村游的水文魅力

导读：《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

在休闲乡村游中，了解并预防深层排水隧道内可能发生的不利波动现象对于保障游客安全至关重要。这些波动通常由自由气体在封闭空间中的运动引起，若不加以控制，可导致严重后果，如破坏结构或造成污染。

波涛分析模型——TAP模型

为了更好地理解和预测这些波动，我们可以使用如TAP（Transient Analysis Program）这类专业工具来进行模拟。TAP能够处理复杂的地形变化，并提供精确且可靠的结果，这对于规划合理的人类活动至关重要。

TAP模型应用于金山湖项目

本次项目利用TAP对金山湖的大口径排放管道进行建模，通过模拟不同降雨情况下隧道路面的行为，从而评估潜在风险并提出改进建议。这一工作对于确保休闲乡村旅游活动顺利进行至关重要。

模型工况与结果

我们设定了五种不同的入流量模式，并使用SWMM5软件导出入流量曲线。在各个工况下，我们发现高重现期短历时情况下的快速填充过程最为敏感，而其他情况则相对稳定。这一信息有助于制定针对性的管理策略，以应对突发事件。

末端泵站CFD模型

为了进一步了解及优化泵站性能，我们运用CFD技术建立了一个虚拟环境。在此环境中，我们观察了不同操作条件下前池布局及其周围区域的流场分布，以及关键参数如吸收量和速度分布。此数据将用于设计更有效率、高效率的人造湿地设施，为居民提供更加舒适愉悦的地方。

跳落竖井CFD模型验证与建议

最后，本组还开展了一系列实验以测试跌落式跳板竖井设计是否能满足实际需求。我们的计算机仿真得到了物理实验验证，这表明我们的设计方案既能减少掺气量，又能保证结构安全，为未来建设提供了坚实依据。