案例11-汊口河道闸门控制与降雨径流和溢流堰与测入流综合仿真预演

1. 案例介绍

本案例模拟一条宽约100m长约1000米的河道，里程约500米和800m处分别建有闸门和一宽顶溢流堰，并通过汊口分为两条支流，其中一条有测入流另一条收到降雨影响的情景，模拟河道中水位流量随时间变化。

2. 操作说明

2.1 模型结构

创建一维工程后进入一维仿真界面。

将本案例所需组件拖入中间栏并连接： 首先拖入一个河道起点组件，一个河流岔口组件，两个个河道终点组件。将组件按照图中编号顺序连接起来，形成三条河道。再拖入图示组件并连接，如下图所示：

至此，完成模型组件的摆放。点击保存。

2.2 边界设置

点击河道起点，右侧出现参数配置栏“边界信息”。 按图中参数设置边界，边界类型：流量随时间变化，变化表格按下表填写：

分别点击河道终点，配置边界信息。 按图中参数设置边界，边界类型：水位随时间变化，数据参考下图设置。

点击保存。

2.3 河道设置

点击河道1，配置河道的断面数据。整体河道的所有断面相同数据见下表：

点击河道1，设置断面里程如下表：

点击断面1，设置行号1和行号4分别为左岸和右岸。点击断面2，设置行号1和行号4分别为左岸和右岸。河道2、河道3重复上述步骤。断面形状可以在表格下方预览。

2.4 河流汊口设置

点击河流汊口，配置河流汊口数据，参考下图数据。

2.4 水工建筑物设置

2.4.1 溢流堰

点击溢流堰组件，配置溢流堰信息。 设置溢流堰所在里程为800m，坝顶高度设置为1.5m，失效水位1.5m，选择宽顶堰，流量系数为0.9。

点击保存。

2.4.2 闸门

点击闸门组件，配置闸门信息。 设置闸门所在里程为500m，失效水位10m，闸门宽度100m，其他参数默认。 闸门规则参考下图设置。

点击保存。

2.4.3 侧入流

点击侧入流组件，配置测入流信息。 设置侧入流所在里程为1300m，侧入流类型点状。 侧入流规则参考下图设置。

点击保存。

2.4.3 渠道

点击渠道组件，配置渠道信息。 渠道宽度2m，平均底部高程0.5m，长度5m，粗糙度50，所在里程2500m，其他默认。

点击保存。

2.4.3 蓄水池

点击蓄水池组件，配置蓄水池信息。 蓄水池规则参考下图设置。

点击保存。

2.4.3 降雨径流

点击降雨径流组件，配置降雨径流信息。 降雨径流规则参考下图设置。

点击保存。

3.模型参数

点击仿真参数，进入模型参数配置界面。

3.1 基础信息

作业名称和计算内核不需要修改，保持为亚稳态计算。

3.2 时间步&资源配置

结果写入时间步间隔和日志写入时间步间隔都设置为60s。时间步长修改为1s，最大时间约束值设置为7200s。

3.3 物理模型

设置所有河道的strickler摩擦系数都50。

3.4 初始信息

配置河道初始信息，分别填入各个河道两个断面的里程，设置初始水位2m，所有里程处初始流量为0m3/s。

点击保存.

3.5 网格部分&结果配置

保持默认即可。

3.6 仿真计算

全部配置完成后，点击保存，并提交计算。

4. 结果展示

点击结果展示界面，可以调整显示方式，例如点击时间按钮，展示不同时刻该河道沿程从起点至终点的各结果变化。还可以点击播放按钮，观看该河道沿程各结果随时间的变化，或各断面结果在时间序列上的动态变化。

4.1 河道

点击距离按钮，选择里程0m处的断面，即河流入口处，可以看到在该断面水位随时间的整体变化情况：

点击时间按钮，调节至不同时刻，选中断面水深，可看到在里程900m处，不同时刻溢流堰对水位的影响如下：

调整时刻分别至3000s和6000s，选择断面水深，河道2与河道3的断面水深情况如下：