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标题: 水工建筑物之刚性板 [打印本页]

作者: 三易思创 时间: 2017-11-2 15:22
标题: 水工建筑物之刚性板

之前的几期我们分别介绍了水工建筑物中的Current Deflecting Wall (CDW)、porous plate、Barrier、3D Gate，它们对水流的阻挡作用均为二次摩擦，公式如下：

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本期我们将介绍一个对水流的阻挡作用为一次线性摩擦的水工建筑物——Rigid sheet（刚性板），其公式如下：

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Rigid sheet（刚性板）：同时适用于二、三维模型，需要设置板所在层数，考虑一次损失项。

我们仍然以德清县的德清大闸为例，来模拟闸门的阻力作用。在3EWATER中选择的研究区域和使用的网格与上次模型一致：

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图1 模拟研究区及网格

设置三维模型，模型的层数为四层。选择德清大闸的位置，设置水工建筑物，选择对象类型为Rigid sheet。

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图2 设置水工建筑物

设置Rigid sheet的对象参数，摩擦系数设置为0.11605，垂直位置设置在第一层到第二层。

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图3 设置水工建筑物参数

在德清大闸两侧分别设置观察点，进行计算，查看模拟结果。为对比一、二次摩擦对水流的影响作用，我们设置了对比案例，只对水工建筑物进行改变，其余条件保持一致，案例具体情况如下：

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图4 案例一：无水工建筑物

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图5 案例二：水工建筑物为Rigidsheet

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图6 案例三：水工建筑物为CDW

三个案例中上游监测点的水位、流速对比如下图所示：

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图7 观察点处第一层流速对比图

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图8 观察点处水位对比图

由此可以看出，由于水工建筑物的影响，上游的水位上升，流速有了明显的下降；Rigid sheet相对于CDW而言，上游水位上升的更明显，流速下降的也更为清晰，这是由于Rigid sheet对水流阻碍作用与流速成正比，而CDW对水流阻碍作用与流速二次方成正比，在流速小于1m/s的情况下，Rigid sheet对水流的阻碍作用更大。

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