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青草沙水库龙口设置与进占水力特性探讨之一 都国梅袁建忠李杰 (I：．街勘测设讣研究院．200434) 摘要： 青肇：沙水f牛I：程位于长江口长兴岛阳北侧水域．苛草沙水14-：1羽堤长、库容大，本文采厂玎二维水流数 学模型对青草沙库区采用单仓进行深入研究，对单仓龙口方案一{一究竟是粟用单龙口j巫足双龙口进行了初步 研究，并列青草沙厍区单仓龙口方案巾龙口位置及龙口的规模等方面进行了进一步研究，并研究了龙口的 H埔实施顺序，为龙口规模、位胃的确定和台龙提供科学依据。 关键词：青草沙水库T程 龙口设置 台龙进占 研究目的 青草沙水库．J：程位于长江口长兴岛两北侧水域，青草沙水库同堤长、库容大，且有部分 大堤位于深水段，施一J：难度大，由于本]：程库区面积巨火，进出水量大，结合周边类似圈围 工程的实际经验，从减小龙口保护和合龙难度，方便施jl二交通的角度对嗣区进行合理分隔后， 既可先行构筑施工道路，也可降低龙口合龙难度，是降低施工难度的有效措施之一。若围区 不进行分隔，采用单仓，可以减少隔堤的投入，大大降低成本，可保证库区围堤的施工工期 和施。_I=力量。 围区设置隔堤主要目的是为了减轻龙口的压力，为实行常规施工方法创造条件，但是从 前期研究的结果来看，分仓对缓解龙口的压力、特别是东龙口的压力效果不是很显著，设置 隔堤没有起到应有的效果，且采取常规施工方法施工的话，由于保护期龙口规模较大，必须 先通过收缩后再合龙，由于收缩期流速较大，仍需采用非常规合龙工艺；若保护期龙口规模 减小，不但保护期需非常规保护且难以采用常规方法合龙。因此库区分仓没有解决龙口的大 流速问题。 前期研究的成果认为：青草沙库区为单仓，并且在东堤上设一个主龙口、在北堤上设一 个副龙口比较合理，本文以此为基础，采用二维水流数学模型进一步对单仓龙口方案中究竟 是采用单龙口还是双龙口以及龙口位置等方面进行研究，并研究了龙口的封堵实施顺序，为 龙口规模、位置的确定和合龙提供科学依据。 二、数学模型介绍 采用引进的荷兰DELFT3DFLOW软件进行龙口计算。 DELFT3D 泥沙计算(SED)和演变计算(MOR)于一体的商业软件包。软件包中的水动力计算程序 可包括风、波的影响，可模拟薄坝、堰、浮体、透水建筑物等水利工程设施的过流。 (1)计算范围、网格 计算范围的确定考虑了工程、资料及研究目的等因素，模型的上边界为青草沙库区头 部，下边界为长兴岛尾部。网格的疏密根据需要确定，最小网格间距8m，最大网格间距约 25m，计算面积约为200kin2。 (2)模型地形 工程区域采明2006年7月实测地形(上海城建吴淞)。 (3)水工建筑物概化 出水围堤按不考虑宽度的薄坝处理：封闭围堤按成陆处理。 135 (4)边界条件：模型上、下边界采川龙口设计潮佗过样，力：考虑50分钟的相位筹。 (5)计算参数 采用曼宁糙率系数用丁模酗的计算，糙率系数采』{JO．02。计算时间步长取0．5s。 (6)设计潮刑 保护期不同潮型：考虑剑安全、渡汛的要求，保护期计，岸水文条f，|：分别选择了：1仁汛期 作汛期10年一遇涨潮潮菁最人的一大以及1F汛期20年一遇涨潮潮著最人的一大进行计算。 非汛期lO年一遇潮差最人的一天，高潮位4．61m，最人潮差4．23m：非汛期20年一遇潮差 最大的一天，高潮位4．27m，最大潮著4．45m。 收缩期潮型：堡镇站：{F汛期12月10年一遇最人潮差潮型，高潮位4．58m，最大潮差 3．85m。 合龙期潮型：合龙期一次性完成合龙断水，采JI{j预报潮型(12～3月所有小潮期内最大 潮差潮型)，高潮位2．96m，潮差2．17m。 二、 三、计算研究方案计舁饼究万菜 本次计算主要采用单仓方案，即库区不设隔堤，整个库区为1仓。单仓方案拟计算两类 方案，即： 3．1双龙口方案 双龙口方案即主、副龙口方案。 3．2单龙口方案 单龙口方案又分为东龙口方案(或称主龙口方案)、北龙口方案及北堤大龙口方案。 双、单