南水北调工程对南四湖下级湖水体交换特征影响研究

作     者：岳俊杰 桑国庆 张林 刘阳 YUE Junjie;SANG Guoqing;ZHANG Lin;LIU Yang

作者机构：济南大学水利与环境学院山东济南257000 南水北调东线山东干线有限责任公司山东济南257000 

基　　金：国家重点实验室基金项目(2021nkms02) 山东省自然科学基金项目(ZR2020ME249) 山东省科学基金青年项目(ZR202102240660) 

出 版 物：《水利水电技术（中英文）》 (Water Resources and Hydropower Engineering)

年 卷 期：2024年第55卷第6期

页      码：72-83页

摘      要：【目的】南水北调东线工程以南四湖为输水通道,工程运行后南四湖下级湖的流场变化较为复杂。为研究调水工程运行对下级湖及各个分区水体交换特征的影响,【方法】在收集南四湖下级湖地形、降雨、蒸发、风场等资料的基础上,构建了下级湖二维水动力和对流扩散模型,并进行了模型率定与验证,选取50 m^(3)/s、2020—2021年度调水期实际流量、设计流量125 m^(3)/s共3种流量工况进行了模拟分析。【结果】模拟结果显示:调水148 d时,3种流量工况下下级湖韩庄站至二级坝水位差分别为0.06 m、0.12 m、0.36 m,韩庄站至二级坝水位比降分别为1.0×10^(-6)、2.1×10^(-6)、6.2×10^(-6),下级湖平均流速分别提高0.15 cm/s、0.54 cm/s、0.87 cm/s,死水区和滞水区面积占比不断减小,湖区水体流动性大幅提升。实际流量工况模拟入下级湖共6.6亿m^(3),出下级湖6.3亿m^(3),其中下级湖旧水体占67%,外调水占33%。【结论】同一流量情况下,下级湖从南至北、从东至西水体更新时间逐渐变长,3种流量工况下下级湖水体更新时间分别为77 d、78 d、53 d。研究结果有助于定量分析调水情况下下级湖水体流动和交换过程,对南水北调东线工程南四湖段调度运行具有一定参考作用。

主 题 词：数值模拟 水动力特征 水体交换 更新时间 流量 南四湖下级湖 

学科分类：082802[082802] 08[工学] 0828[工学-建筑类] 

D　O　I：10.13928/j.cnki.wrahe.2024.06.006

馆 藏 号：203128574...