【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及枢纽的平面方案验证设计领域，特别涉及一种枢纽的平面方案验证设计方法。
技术介绍
1、在枢纽的平面方案设计中，一般采用数字模拟、水工试验或者数字模拟加水工试验的方式进行验证，如公告号为cn103440538b中国专利采用的数字计算的方式对调度方法进行了优化，如公告号为cn113591330b的中国专利采用的数字计算的方式对通航水流条件进行了预测；而公告号为cn103422463b的中国专利采用物理模型和数字模型互相验证，解决枢纽稳定性问题和安全性问题。但是这些预测、优化和验证的方式均是对单个设计方案进行，而工程上一般会存在各种制约，进而导致需要出具各种平面布置方案后进行综合比对后选择，而现有的工程上，一般采用至少两个设计方案进行比对，而在水工试验中，需要建立水工模型，至少两个设计方案需要各自建立水工模型，而水工模型的建立困难而且成本大，进而造成验证的成本大大增加。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于克服现有技术中，现有的工程一般采用至少两个设计方案进行比对，而在水工试验中，需要建立水工模型，至少两个设计方案需要各自建立水工模型，而水工模型的建立困难而且成本大，所存在的造成验证的成本大大增加的不足，提供一种枢纽的平面方案验证设计方法。
2、在第一方面，本专利技术提供一种枢纽的平面方案验证设计方法，包括以下步骤：
3、s1、根据枢纽河段概况设计平面布置方案一，然后根据平面布置方案一制作水工模型一；并制作船模；并确定试验流量级；
4、s
5、s3、重复步骤s2直至优化后的平面布置方案一满足通航水流条件需求；
6、s4、针对于步骤s3中得到的优化后的平面布置方案一进行设计变形得到平面布置方案二，在水工模型一的基础上根据平面布置方案二进行修改布置得到水工模型二；
7、s5、在不同试验流量级下，通过船模在水工模型二中通航对平面布置方案二的通航水流条件进行通航水流水工试验，然后根据通航水流水工试验结果对平面布置方案二进行优化；
8、s6、重复步骤s5直至优化后的平面布置方案二满足通航水流条件需求；
9、s7、将优化后的平面布置方案一和优化后的平面布置方案二进行比选，获得最终的平面布置方案。
10、本专利技术所述枢纽的平面方案验证设计方法，根据平面布置方案一制作水工模型一，在对平面布置方案一进行优化和试验验证后，得到优化后的平面布置方案一，在优化后的平面布置方案一基础上进行设计变形得到平面布置方案二，然后再根据平面布置方案二对水工模型一进行修改利用，进而使得制作水工模型的成本大大降低，而且平面布置方案二是在平面布置方案一基础上设计变形得到，进而能够利用优化后的平面布置方案一的试验结果对平面布置方案二的设计变形进行指导，更大概率使得平面布置方案二的布置结果更优，再对平面布置方案二进行进一步的优化和试验验证后，对优化后的平面布置方案一和优化后的平面布置方案二进行对比，能够使得选择的最终的平面布置方案的稳定性和安全性更高。
11、优选地，平面布置方案一和平面布置方案二均包括第一河道和第二河道，第一河道和第二河道的上游侧交汇于上游口门区，第一河道和第二河道的下游侧交汇于下游口门区，第一河道包括第一船闸，第二河道包括第二船闸，第二船闸为双线船闸；
12、在步骤s2中，包含以下步骤：
13、初始试验一：依次从小到大选择试验流量级在水工模型一中进行通航水流水工试验，获取上游口门区和下游口门区各自横向流速不满足需求的最小试验流量级以及已测量试验流量级对应的测量结果；
14、优化过程一：根据测量结果优化上游口门区和下游口门区，并在水工模型一上布置；
15、优化试验一：根据上游口门区和下游口门区各自横向流速不满足需求的最小试验流量级中较小的试验流量级开始，依次从小到大选择试验流量级在水工模型一中进行通航水流水工试验，获取已测量试验流量级对应的测量结果；
16、若优化试验一的测量结果满足需求，平面布置方案一优化完成，若优化试验一的测量结果不满足需求，重复优化过程一和优化试验一，直至优化试验一的测量结果满足需求，平面布置方案一优化完成。
17、根据上游口门区和下游口门区各自横向流速不满足需求的最小试验流量级中较小的试验流量级开始，依次从小到大选择试验流量级在水工模型一中进行通航水流水工试验，获取已测量试验流量级对应的测量结果，能够在保证试验结果准确性的前提下，减少试验次数，有利于提高成本，节约试验工期。
18、优选地，通航水流水工试验的测量结果满足需求的判断标准包括平均每年无法通航天数，当判断当前平面布置方案一能够满足上游口门区和下游口门区的规范横向流速的最大试验流量级后，根据最大试验流量级判断平均每年无法通航天数，若平均每年无法通航天数满足需求，则优化完成。
19、能够减少对通航水流水工试验的次数，减少试验工作量。
20、优选地，在平面布置方案一的优化过程一中，通过改变导流墩的数量对上游口门区的横向流速进行优化；通过改变透空隔水墙的设置长度对下游口门区的横向流速进行优化。
21、优选地，当下游口门区一侧具有小岛时，通过在透空隔水墙的延长段设置透空框对下游口门区的横向流速进行优化。
22、通过在透空隔水墙的延长段设置透空框对下游口门区的横向流速进行优化，能够减小小岛在口门区形成回流区对横向流速的影响。
23、优选地，第一河道为天然河道，第二河道为新建河道；
24、在步骤s4中，将平面布置方案一的新建河道的双线船闸轴线摆动得到平面布置方案二的双线船闸轴线，将平面布置方案一的天然河道开挖，使得平面布置方案二的天然河道底高程0m。
25、优选地，当上游口门区的上游侧航道偏向于新建河道所在侧时，在步骤s4中，以下游口门区为基点将平面布置方案一的双线船闸轴线向离天然河道较远侧摆动1°-2°，得到平面布置方案二的双线船闸轴线。
26、优选地，在步骤s5中，包含以下步骤：
27、初始试验二：以优化完成后的平面布置方案一中横向流速满足需求的最大试验流量级开始，依次从小到大选择试验流量级在水工模型二中进行通航水流水工试验，获取上游口门区和下游口门区各自横向流速不满足需求的最小试验流量级以及已测量试验流量级对应的测量结果；
28、上游口门区优化过程二：根据测量结果优化平面布置方案二的上游口门区，并在水工模型二上布置；
29、上游口门区优化试验二：根据上游口门区和下游口门区各自横向流速不满足需求的最小试验流量级中较小的试验流量级，在水工模型二中进行通航水流水工试验，获取已测量试验流量级对应的测量结果；
30、若上游口门区优化试验二的测量结果满足需求，平面布置方案二的上游口门区本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种枢纽的平面方案验证设计方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种枢纽的平面方案验证设计方法，其特征在于，平面布置方案一和平面布置方案二均包括第一河道和第二河道，第一河道和第二河道的上游侧交汇于上游口门区，第一河道和第二河道的下游侧交汇于下游口门区，第一河道包括第一船闸，第二河道包括第二船闸，第二船闸为双线船闸；
3.根据权利要求2所述的一种枢纽的平面方案验证设计方法，其特征在于，通航水流水工试验的测量结果满足需求的判断标准包括平均每年无法通航天数，当判断当前平面布置方案一能够满足上游口门区和下游口门区的规范横向流速的最大试验流量级后，根据最大试验流量级判断平均每年无法通航天数，若平均每年无法通航天数满足需求，则优化完成。
4.根据权利要求2所述的一种枢纽的平面方案验证设计方法，其特征在于，在平面布置方案一的优化过程一中，通过改变导流墩的数量对上游口门区的横向流速进行优化；通过改变透空隔水墙的设置长度对下游口门区的横向流速进行优化。
5.根据权利要求4所述的一种枢纽的平面方案验证设计方法，其特征在于，当下游
6.根据权利要求2所述的一种枢纽的平面方案验证设计方法，其特征在于，第一河道为天然河道，第二河道为新建河道；
7.根据权利要求6所述的一种枢纽的平面方案验证设计方法，其特征在于，当上游口门区的上游侧航道偏向于新建河道所在侧时，在步骤S4中，以下游口门区为基点将平面布置方案一的双线船闸轴线向离天然河道较远侧摆动1°-2°，得到平面布置方案二的双线船闸轴线。
8.根据权利要求6所述的一种枢纽的平面方案验证设计方法，其特征在于，在步骤S5中，包含以下步骤：
9.根据权利要求8所述的一种枢纽的平面方案验证设计方法，其特征在于，在上游口门区优化过程二中，当增设的导流墩将上游口门区的汇流区上移导致流速超标区范围较大时，对上游口门区的优化的顺序为：先减少导流墩的数量，后减小导流墩的尺寸；其中，当减少导流墩的数量使得上游口门区的通航水流条件依然不满足需求时，减少导流墩的尺寸；
10.根据权利要求1所述的一种枢纽的平面方案验证设计方法，其特征在于，在步骤S7中，优化后的平面布置方案一和优化后的平面布置方案二进行比选的条件包括：泄流能力、通航水流条件和发电水头。
11.根据权利要求1所述的一种枢纽的平面方案验证设计方法，其特征在于，在步骤S7后，对最终的平面布置方案进行分区调度试验。
12.根据权利要求1所述的一种枢纽的平面方案验证设计方法，其特征在于，在步骤S4中，通过对优化后的平面布置方案一进行分区调度试验指导平面布置方案二的设计。
13.一种枢纽的平面布置方案，其特征在于，采用权利要求1-12任一所述枢纽的平面方案验证设计方法验证设计。
...【技术特征摘要】
1.一种枢纽的平面方案验证设计方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种枢纽的平面方案验证设计方法，其特征在于，平面布置方案一和平面布置方案二均包括第一河道和第二河道，第一河道和第二河道的上游侧交汇于上游口门区，第一河道和第二河道的下游侧交汇于下游口门区，第一河道包括第一船闸，第二河道包括第二船闸，第二船闸为双线船闸；
3.根据权利要求2所述的一种枢纽的平面方案验证设计方法，其特征在于，通航水流水工试验的测量结果满足需求的判断标准包括平均每年无法通航天数，当判断当前平面布置方案一能够满足上游口门区和下游口门区的规范横向流速的最大试验流量级后，根据最大试验流量级判断平均每年无法通航天数，若平均每年无法通航天数满足需求，则优化完成。
4.根据权利要求2所述的一种枢纽的平面方案验证设计方法，其特征在于，在平面布置方案一的优化过程一中，通过改变导流墩的数量对上游口门区的横向流速进行优化；通过改变透空隔水墙的设置长度对下游口门区的横向流速进行优化。
5.根据权利要求4所述的一种枢纽的平面方案验证设计方法，其特征在于，当下游口门区一侧具有小岛时，通过在透空隔水墙的延长段设置透空框对下游口门区的横向流速进行优化。
6.根据权利要求2所述的一种枢纽的平面方案验证设计方法，其特征在于，第一河道为天然河道，第二河道为新建河道；
7.根据权利要求6所述的一种枢纽的平面方案验...
【专利技术属性】
技术研发人员：闫强，孟旭央，李恒昌，王泽新，程耀飞，凡明杰，何俊辉，原学明，钟林斌，王宇龙，农翕智，李高正，熊东，周侗，孙晨阳，周琦林，
申请(专利权)人：平陆运河集团有限公司，
类型：发明
国别省市：
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