摘要：近些年来，我国经济发展迅速，我国城市化进程不断加快，有很多的基础设施工程迎来了建设的高潮，但是由于基础设施的建设无法跟上城市进程速度，城市规模无限增大，导致了一系列问题的产生。雨水泵站作为市政基础设施中重要组成部分，是着整个雨水系统中至关重要的角色，担负着雨水利用和雨水排放的重要作用，在城市防汛排涝方面具有重要意义。另一方面，当暴雨期间雨水泵站向河道里排放其所收集的雨水时，经常由于设计流量的规模与河道常水位引排流量处于同一量级，会对河道通航安全产生一定影响。因此本文对雨水泵站对河道通航影响进行了研究。

本文首先对双桥河道水文进行检测，并根据检测结果和计算依据计算水位流量，即不同水位条件下的断面流量和断面平均流速。研究不同水位下金源路排口流量。本文认为利用数值模拟的方法对水流流态和流速分析是十分可行和必要的，因此本文对金源路排口进行了三维流场数值模拟。

本文使用了FLUENT计算软件进行数值模拟，FLUENT软件计算包括箱涵水流速度入口、气体和河水的速度入口和压力出口边界、自由水面以上的区域、压力入口边界以及固体边界条件，用理论可视化的方法来对通航条件进行分析。数据处理后得到不同工况下横向流速，结果显示，该模型对于水流流态和流速分布的研究具有一定实用性，由于原设计方案横向流速在0.33~0.47m/s，导致局部流速超过0.3m/s的限制横向流速，就此提出修改方案，在涵道内增设隔板，将主要航迹带内的最大横向流速控制到约为0.18~0.29m/s，就此为双桥河通航安全作出评价。

关键词：雨水泵站；通航影响；FLUENT软件；横向流速

目录

摘要

Abstract

第一章 绪  论-1

1.1 研究背景-1

1.1.1 我国雨水泵站建设进程-1

1.1.2 我国目前通航条件现状-1

1.2 国内外研究现状-1

1.2.1 国内研究现状-1

1.2.2 国外研究现状-2

1.3 研究方法及进展-2

1.4 本文研究内容-3

第二章 金源路排口项目概况-4

2.1 排口位置-4

2.2 计算依据-4

2.3 设计文件-4

2.4 水文资料-6

2.4.1 水文测验-6

2.4.2 水位流量计算-8

2.5 设计代表船型-9

2.6 金源路排口计算工况参数-9

2.7 本章小结-10

第三章 流体计算软件FLUENT-11

3.1 流动数值模拟的运用-11

3.2 FLUENT软件介绍-11

3.3 FLUENT软件优点-12

3.4 本章小结-13

第四章 三维流场数值模拟-14

4.1 控制方程-14

4.2 紊流模型-14

4.3 自由表面模拟-15

4.4 边界条件和初始条件设置-16

4.5 计算域和网格划分-17

4.6 FLUENT软件求解步骤-18

4.7 本章小结-18

第五章 原设计方案三维流态计算-19

5.1 计算边界和网格-19

5.2 计算结果分析-20

5.3 水流力计算-23

5.4 航迹带内最大横向流速汇总-25

5.5 结论与建议-25

5.5.1 结论-25

5.5.2 建议-26

5.6 本章小结-26

第六章 金源路排口修改方案-27

6.1 修改方案介绍-27

6.1.1 计算网格-28

6.2 修改方案计算结果分析-28

6.3 航迹带内最大横向流速汇总-31

6.4 修改方案结论-31

6.5 修改方案建议-31

6.6 本章小结-32

第七章 总结-33

参考文献-34

致  谢-35