摘要：雨水泵站属于基础设施的关键环节，通过收集雨水向河流排放来消除低洼地带和管道积水防止内涝。在暴雨期间向河流排放收集的雨水后，可能对河流通航安全造成一定的影响，因此，雨水泵站设计的合理性直接影响到其今后运营的稳定性及可靠性。

安和路雨水泵站在降雨期间收集雨水向彩云河排放，为了使排放的流量规模应与彩云河水位处于同一量级，所以有必要分析在不用的水文条件下，排口附近航道横向水流力的大小，并计算航道代表船型所受到的横向水流力，为通航安全评价提供定量依据。

首先对彩云河水文进行检测，并根据检测结果计算水位流量，得出在不同水位条件下的断面流量和断面平均流速，研究不同水位下安和路排口流量。本文采用三维数学模型模拟流场并且应用计算流体力学的Fluent软件求解模型试验结果，三维数学模型建立通过控制方程及紊流模型、自由表面模拟、边界条件和初始条件设置。计算域和网格并对计算结果进行分析得出航迹带来最大的横向流速，并进行汇总，通过计算船舶受到的水流力，根据航道等级选择设计代表性船舶，在规定规范的条件下，计算船舶受到最大的横向流速，为此提出了增加牛腿隔板的方案来限制横向流速的大小，并为彩云河的通航安全提出了相应的建议措施。

关键词：横向流速；模拟流场；通航安全；Fluent软件

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摘要

Abstract

第一章  绪 论-1

1.1研究的背景及意义-1

1.2国内外相关研究-1

1.2.1 国内相关研究-1

1.2.2 国外相关研究-2

1.3主要研究内容-2

1.4外文文献综述-2

第二章  安和路雨水泵站项目概况-3

2.1排口位置-3

2.2计算依据-3

2.3原设计文件-3

2.3.1 平面图-3

2.3.2 断面图-4

2.4 设计方案修改-5

2.5水文资料-6

2.6水文测验-6

2.6.1 测验断面布置-6

2.6.2 测验时间-6

2.6.3 测验设备-6

2.6.4 水位流量计算-7

2.7设计代表船型-8

2.8安和路排口计算工况组合-9

第三章  流体力学研究和Fluent软件应用-10

3.1流体力学的发展-10

3.2流体动力学软件分类-11

3.3Fluent软件的介绍-11

3.4Fluent软件的使用步骤-12

3.5 Fluent软件的优缺点-13

第四章  三维数学模型建立-14

4.1控制方程-14

4.2紊流模型-14

4.3自由表面模拟-14

4.4边界条件和初始条件设置-15

4.5计算域和网格-16

4.6安和路排口概况-16

4.7航迹带内最大横向流速汇总-29

4.8 船舶受到的水流力计算-30

4.8.1 计算方法-30

4.8.2 计算结果-31

第五章 结论和建议-32

5.1主要结论-32

5.2建议-32

参考文献-33

致谢-35