双层闸门分层放空条件下的应急调度策略与锥形阀运行优化研究

来源：水资源与水工程学报杂志2025年第4期北京时间：

作者：廖智颖，许家炜，张金明

单位：（1.珠江水利委员会珠江水利科学研究院,2.水利部珠江河口海岸工程技术研究中心

摘要：应急备用水库在紧急启用时，库水位持续大幅下降，易引发流态突变、掺气旋涡、局部负压等水力问题，影响泄流系统的稳定与效率。以广东某中型双层取水水库为例，采用三维数值模拟方法，系统研究了快速放空工况下的水力特性与调度策略。结果表明：库水位骤降与末端快速放空易导致放空管上游水头发生骤变，影响泄流安全与效率；通过分层闸门与锥形阀协同调控的“前期限流-后期增流”双阶段调度路径，可有效规避不利流态和流速超限等问题，保障管道全程维持有压流态；推荐调度方案在0.05～0.10 m开度范围内仅进行1次调节，可在21.81 d内完成放空，相比固定开度策略缩短了4.16 d，比极限快速放空策略减少4次开度调整，具备良好的可控性和安全裕度。该方法有效提升了应急放空过程的安全性与效率，可为同类工程的调度优化提供技术支撑。

关键词：应急备用水库,供水应急放空,分层闸门,锥形阀,取水层切换,水头突变,调度优化,数值模拟

基金资助：国家自然科学基金项目（52401356）；国家重点研发计划项目（2023YFC3007900）