使用FLOW-3D進行迷宮堰的混合2D / 3D建模與方案設計

Dog River Reservoir
Project by Freese & Nichols

面對Douglas County日益增長的用水需求,工程師們需要將Dog River水庫的存儲容量增加250%,同時確保大壩具備抵御可能最大洪水(PMF)的泄洪能力至2050年。

設計挑戰


使用FLOW-3D進行迷宮堰的混合2D / 3D建模與方案設計的圖1 使用FLOW-3D進行迷宮堰的混合2D / 3D建模與方案設計的圖2

? 場地特定的巖土約束條件限制了溢洪道的占地面積,排除了傳統的線性堰設計。

? 上游半島形成了斜交的來流條件,使水力分析復雜化。

? 工程師們評估了多種迷宮堰的設計,其中包括一種弧形結構,其標準設計指南有限。


混合2D / 3D建模

斜交來流的二維淺水模型


使用FLOW-3D進行迷宮堰的混合2D / 3D建模與方案設計的圖3

堰的三維分辨率


工程師在迷宮堰附近使用三維分辨率,而在水流斜交的上游區域使用二維淺水模型。這在保持預測準確性的同時減少了計算需求。

設計備選方案

使用FLOW-3D進行迷宮堰的混合2D / 3D建模與方案設計的圖4

三面迷宮堰                              線性迷宮堰                             弧形迷宮堰

應用FLOW-3D HYDRO, Freese and Nichols的工程師能夠:

? 制定流量定額曲線

? 確定導流墻高度

? 評估橋墩對堰過流能力的影響

? 確認消力池內水躍的有效控制

? 優化溢洪道陡槽,將其縮短100英尺

使用FLOW-3D進行迷宮堰的混合2D / 3D建模與方案設計的圖5

“FLOW-3D HYDRO的混合2D/3D建模對于優化溢洪道設計至關重要,既能高效模擬大范圍流動,又能捕捉精細的水力特征。與傳統方法相比,該方法顯著節省了時間和成本,并提供了更高精度的結果。通過用戶友好的界面支持復雜流態建模的能力,使FLOW-3D HYDRO成為本項目不可或缺的工具,并將在未來設計中持續發揮優勢。”

-Rojin Tuladhar, P.E.

Freese and Nichols, Inc

? Flow Science, Inc. All rights reserved. FLOW-3D and TruVOF are registered trademarks of Flow Science, Inc. in the USA and other countries.

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