城市雨水管网中明满流与水气两相流研究

城市化、超设计重现期降雨和管道兼做储水设施等导致雨洪关系发生显著变化、管网内明满流及水气两相流现象频繁发生。研究雨水管网内水流流动特性及行洪能力，建立管网洪水演进数值模型对于保护环境、消除污水危害，促进生产发展和保障人民健康与正常生活极为重要。管网中的水力现象极为复杂，至今国内外对排水管网中的明满流过渡机理及数值计算、水气两相流、气囊的形成与运动规律、圆形断面管道的水力特性、瞬变流条件下的汇流特性及数值模拟等的研究成果较少。另一方面，由于管道断面尺寸相对较小，对数值计算格式精度要求较高。本课题拟采用理论分析、室内试验及数值计算相结合的研究方法，根据城市排水管网的来流特性，对瞬变流高精度数值计算方法、明满流过渡机理及数值模拟、水气两相流及管网汇流水力特性等进行深入研究，并建立其高精度数值模型。这对于建立城市洪涝实时预报调度系统及洪灾评估等具有重要意义。