明渠无压隧洞进口过渡段水力特性研究

吴盖; 后小霞; 李静; 谭立伟; 王安强; 韩松林

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明渠无压隧洞进口过渡段水力特性研究

水工建筑 | 更新时间：2026-06-09

- 明渠无压隧洞进口过渡段水力特性研究
- 明渠无压隧洞进口过渡段水力特性研究
- 水力发电 2026年52卷第6期页码：44-52
- 作者机构：
  
  1. 中铁水利水电规划设计集团有限公司
  2. 长江科学院水力学研究所
  3. 水利部长江中下游河湖治理与防洪重点实验室
  4. 中铁城市发展投资集团有限公司
  5. 新疆水发水务集团有限公司
- 作者简介：
- 基金信息：
  
  中央级科研单位基本业务费项目(CKSF20241019/SL);中国中铁股份有限公司科技研究开发计划项目(2022-重大-15);新疆水利发展投资(集团)有限公司技术研究项目(JWYX46/2022)
- DOI：
  中图分类号： TV135;TV672
- 纸质出版：2026
- 稿件说明：
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吴盖, 后小霞, 李静, 等. 明渠无压隧洞进口过渡段水力特性研究[J]. 水力发电, 2026,52(6):44-52.

吴盖, 后小霞, 李静, et al. 明渠无压隧洞进口过渡段水力特性研究[J]. 2026, 52(6): 44-52.
吴盖, 后小霞, 李静, 等. 明渠无压隧洞进口过渡段水力特性研究[J]. 水力发电, 2026,52(6):44-52. DOI：

吴盖, 后小霞, 李静, et al. 明渠无压隧洞进口过渡段水力特性研究[J]. 2026, 52(6): 44-52. DOI：

摘要

明渠输水工程中，无压隧洞进口常通过收缩过渡段与洞身衔接，其体形对进口段局部水力特性及工程整体输水能力具有显著影响。针对某大型输水工程隧洞进口在设计流量下出现的显著水位波动现象，本文采用三维CFD数值模拟方法复现了进口段的不良流态，揭示了其成因，系统分析了收缩过渡段体型参数对水力特性的影响，并提出了相应的优化设计建议。研究结果表明，隧洞进口收缩过渡段原设计的25°收缩角会诱发明显的水流冲击波，导致洞内水面产生周期性波动，部分洞段存在洞顶余幅不足的问题。通过对收缩角与连接形式进行组合优化，可显著降低水头损失并有效消除水面波动，其中连接形式对水面波动和水头损失的改善作用尤为突出。对于已建工程，仅在过渡段末端设置圆弧连接形式，可将波动幅值降低62.5%

局部水头损失系统降至0.1

从而以较小的改造代价实现显著的水力特性改善。

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