雙山灌區(qū)渠首樞紐段水流特性數(shù)值模擬及治理方案研究

李 琦，于洪利，姜雪賓

（1.昌圖縣水利事務(wù)服務(wù)中心，遼寧鐵嶺 112599；2.中水東北勘測設(shè)計研究有限責(zé)任公司，吉林長春 130061）

1 工程概況

雙山灌區(qū)渠首樞紐工程位于東遼河中下游公主嶺市桑樹臺鎮(zhèn)冷家屯村，是雙山灌區(qū)的控制性工程。樞紐位于河道右岸，由沖沙閘和溢流壩組成，沖沙閘段長19.00 m，共5 孔，每孔凈寬3.00 m，底板高程130.00 m；溢流壩段長77.00 m，采用折線形實用堰型，堰頂高程134.03 m。左岸灘地寬約770.00 m，灘面高程136.00～137.00 m，洪水時水流漫灘；右岸灘地較窄，地勢較高，30 年一遇洪水不漫灘。工程始建于1966 年，經(jīng)多年運行，工程水毀嚴(yán)重，2013 年進(jìn)行了水毀修復(fù)，但未從根本上解決樞紐的安全隱患。受下游河道采砂影響，河道一直處于持續(xù)下切狀態(tài)[1]。2017 年大洪水后，渠首海漫段及下游河道護(hù)底毀壞，下游兩岸護(hù)坡?lián)p毀嚴(yán)重，沖沙閘消力池末端與海漫連接處已經(jīng)形成2.00 m 左右的深坑。由于樞紐尾水河道嚴(yán)重下切，下游河道高程較2013 年下降超過5.00 m，導(dǎo)致尾水降低，原設(shè)計的消能效果無法正常發(fā)揮作用，造成消能及防護(hù)設(shè)施水毀。此外，在溢流壩擋水作用下，樞紐上游河槽流速較小，床面處于淤積環(huán)境，灘槽差遠(yuǎn)小于下游，發(fā)生較大洪水時常出現(xiàn)漫灘，部分漫灘水流在樞紐下游不遠(yuǎn)處歸槽，由于水流集中，水流歸槽處流速較大，對床面產(chǎn)生嚴(yán)重沖刷，造成左岸護(hù)坡?lián)p毀。

為保證樞紐工程安全，本文建立平面二維水動力模型，對雙山灌區(qū)渠首樞紐所在河段水流特性進(jìn)行模擬，剖析影響樞紐安全的不利水流條件，有針對性地提出改善水流條件的治理方案，有效解決威脅樞紐安全的隱患。……