河网与闸泵站工程耦合水动力模型HydroNet：模型构建与验证

王孝群; 刘晓涵; 雷晓辉

doi:10.13476/j.cnki.nsbdqk.2026.0042

南水北调与水利科技（中英文） ›› 2026, Vol. 24 ›› Issue (02) : 435 -444. DOI: 10.13476/j.cnki.nsbdqk.2026.0042

河网与闸泵站工程耦合水动力模型HydroNet：模型构建与验证

王孝群, 刘晓涵, 雷晓辉

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摘要

为解决传统水力学模型在面对复杂河网系统时无法对控制性水力构件（如闸门、泵站等）进行精细化建模的问题，自主开发能够耦合河网与闸泵站工程的水动力模拟模型HydroNet。该模型涵盖了渠道、闸门、水泵、水轮机及分水口等基本组件的数学处理方法，并介绍了节点方程组的构建与数值求解方法，提出的模型框架可以处理包含各类水力构件的串联、并联等复杂拓扑结构的河网水动力问题，也能处理渠道干湿交替和明满流交替的问题，很大程度上扩展了河网水动力学模型的通用性。通过2个算例验证模型正确处理复杂河网和河道干湿交替的能力，并利用南水北调工程中约146 km的明渠段验证模型多水工建筑物耦合模拟的能力。研究结果提升了河网水动力模型的实用性，为智慧水利建设中的实时系统调控、优化决策和后续开发提供可靠的技术支撑。