高寒区多口融冰井引水渠道水温变化三维模拟及井群优化布置

• 作者: 刘贞姬 吴素杰 宗全利 王子坚 郑铁刚
• 来源期刊: 农业工程学报
• 学科: 工学
• 关键词: 温度 井群 优化 引水渠道 抽水融冰 数值模拟 不冻长度
• 年，卷（期）: 2017,（14）
• 所属期刊栏目: 农业水土工程
• 页码范围: 130-137
• 页数: 8页
• 分类号: TK79
• 字数: 8830字
• 语种: 中文
• DOI: 10.11975/j.issn.1002-6819.2017.14.018

摘要

为探讨抽水融冰技术解决严寒地区渠道冰害的效果,以新疆玛纳斯河流域红山嘴二级电站引水渠道为研究对象,对多口融冰井同时运行条件下引水渠道水温变化过程进行三维模拟,其模拟结果和原型观测结果平均相对误差为4.61％,验证了数值模拟的可靠性.在此基础上,通过改变井水流量、井前渠水流量和水温、外界大气温度等条件,对混合水温沿程变化过程进行了模拟.结果表明:1)仅将井水流量变为原来的50％和1.5倍时,井水注入量与混合水温成正比,且对混合水温的影响较大;2)仅将井前渠道水温分别降低和升高0.2和0.4℃时,井前渠道水温与混合水温成正比,且对混合水温的影响也较大,因此增大井水流量或者合理布置井群是抽水融冰最有效的方法;3)根据井前渠道水温为0.1℃,井前渠水流量分别为10、15、20和25 m3/s,大气温度分别为-5、-10、-20和-30℃的模拟结果,得到了各井的不冻长度值,且随着井前渠道流量增大和外界大气温度降低,融冰井的不冻长度均随之减小,最后给出了在不同井前渠道流量和不同气温条件下融冰井的不冻长度和井的布置桩号等合理优化布置方案,此研究为解决寒区水电站引水渠道冰灾防治问题提供科学依据.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	刘贞姬	石河子大学水利建筑工程学院	33	146	7.0	10.0
2	宗全利	石河子大学水利建筑工程学院	80	905	19.0	25.0
3	郑铁刚	中国水利水电科学研究院流域水循环模拟及调控国家重点实验室	30	191	7.0	12.0
4	吴素杰	石河子大学水利建筑工程学院	6	18	2.0	4.0