不同输水水面线的比较分析

2023-06-26 理论教育版权反馈

【摘要】：图2南四湖上级湖输水水流在风力作用下的水仿值南四湖上级湖输水水流在风力作用下的流场模拟结果给出了网格节点的流速分量和水位值。图3断面3横向水面线图4断面5横向水面线断面3横穿水面较为宽阔的独山湖。航道以东湖区受地形和流速的影响水面线波动较大。

图2　南四湖上级湖输水水流在风力作用下的水仿值

南四湖上级湖输水水流在风力作用下的流场模拟结果给出了网格节点的流速分量和水位值。图2绘制了南四湖正常设计调水工况条件下，C无风、N、NW、S、SE五种。上级湖湖床地形较为复杂，其中距出湖口距离0～30km处于南阳湖湖区，天然状态下的回水变动区，湖底坡度较大，湖面狭窄，水位变化大，输水水面线比降较大；距出湖口距离30～70km为独山湖和昭阳湖湖区，二级闸坝前水域，湖底坡度小，水面宽广，水位变化小，输水水面线比降较小。在不同风况的作用下，输水水面线比降不同：NW风、N风为逆输水流向作用，输水水位增高，输水水面线比降增大；S风、SE风为顺输水流向作用，输水水位下降，输水水面线比降减小。

南四湖上级湖输水在不同风况作用下的横向水面线见图3和图4（其它断面略）。

图3　断面3横向水面线

图4　断面5横向水面线

断面3横穿水面较为宽阔的独山湖。由图3可以看出，在NW风作用下水面线最高，其次为N风、C无风、S风，SE风作用下水面线最低，在不同风况作用下的横向水面线水位差最大为0.06m。在NW风、N风逆输水流向作用下，整个断面水位较无风情况的水位升高，并在独山湖东侧形成顺时针环流，在昭阳湖上西侧形成逆时针环流，上级湖两岸边水域的小环流明显增多。其中NW风与逆输水流向基本一致，所以，NW风比N风对湖水位增高的作用更为明显，水位增高现象也较显著；SE风、S风为顺输水流向作用，使湖区输水流速增大，整个断面水位较无风情况的水位降低，其中SE风与输水流向基本一致，因此SE风较S风对湖水位降低的作用更为明显。

断面5横穿南阳湖中部。由图4可以看出，横向水面线总体变化规律与断面3基本一致，不同风况的水面线水位差最大为0.05m。航道以东湖区受地形和流速的影响水面线波动较大。在NW、N风作用时，水面线总体高于C无风情况，在SE风、S风作用时，水面线总体低于C无风情况，湖区局部水域流向发生微小偏转，湖西水域出现逆时针环流引起的水位增高现象；SE风和S风顺输水流向作用，湖区输水流速增大，环流消失明显，水位明显降低，水面线呈现规律性变化。

由南阳岛（南）控制点水位变化（见表1）可以看出，控制点与入湖口水位及水面线高程变化规律一致：在NW风、N风的作用下，控制点水位上升；在SE风、S风的作用下，控制点水位下降。

表1　南四湖上级湖各风况控制点水位变化表　单位：m

不同输水水面线的比较分析

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