支流水动力特征对干流水位顶托的响应规律与表征——以史灌河为例

摘要

为研究支流水动力特征对干流水位顶托的响应规律，以受淮干水位顶托的史灌河为例，通过理论分析与模型计算，提出一种定量描述顶托强度和范围的表征方法；基于2维水流数学模型，并利用包络线方法处理因顶托导致支流水位流量关系散乱的情况，进行支流不同来流量级、不同水位流量关系下的水流运动数值模拟，重点分析支流典型区域水动力特征的变化规律，探讨影响干支流顶托特性的主要因素。结果表明：史灌河受淮干水位顶托范围内水位壅高、水面比降变缓、流速减小；史灌河受淮干顶托主要受其上游来流量、干流水位、距交汇口远近等影响；相较于水动力特征分析与其他表征方法，使用综合顶托强度参数方法更易分析干支流顶托特性变化规律，史灌河下游靠近交汇口断面各工况下顶托强度参数均在0.30以上，长期受淮干水位的顶托。研究成果可为受干流水位顶托的支流河道水流特征及其数值模拟的深入研究提供参考。

关键词

水流特性 / 水位顶托 / 顶托强度参数 / 数值模拟 / 史灌河

基金资助

国家重点研发计划项目（2023YFC3209501）; 国家自然科学基金项目（52079080;52479066;U2040215）; 南京水利科学研究院研究生学位论文基金（Yy224010）