基于数值模拟的闸站结合布置优化设计

平原闸站枢纽工程采用水闸泵站结合布置方式，具有布置紧凑、占地少等优点，但同时亦存在局部回流和强横流等不利流态。选取新沟河延伸拓浚工程遥观北枢纽闸站结合布置方案为例，采用二维水流数模计算方法，对闸站结合布置进行优化设计，论证闸站工程总体布置的合理性以及船舶通航的安全性，并提出优化方案。研究结果表明：为了减轻偏流等不利流态及满足通航要求，闸、站上下游以导流墙（导航墙）相隔是合适的，导流墙的设置可使回流区上移，且导流墙长度的增加可降低横流区横向流速；闸站结合布置形式中，泵站进水侧布置清污机桥，一方面可清除污物，提高泵站效率和机组运行的稳定性，另一方面，清污机墩可改善站前水流流态。研究成果可为类似工程设计提供参考依据。