一、技術簡介

（1）技術原理該泄洪挑流水舌仿真模擬技術，考慮水舌發展過程中水體和氣體相互摻混、水舌向四周擴展擴散，水體與水舌中的摻混氣體看為一個整體，認為水舌跌落過程中，水舌密度逐漸變小。並由此修改水舌沿程密度，推導水舌密度隨距離變化過程公式。

（2）技術特點本技術克服現有計算方法的缺點，提出一種可以模擬泄流水舌的變密度仿真計算技術。該技術理論清晰，水舌特性仿真合理，從而能比較精準的計算出挑流水舌運動軌跡，及對下遊河道兩側、水墊塘的衝擊壓力，以便於實現有效防護。

（3）應用範圍本技術屬於水利水電工程技術領域，主要針對高壩電站泄洪過程中的挑流水舌精確模擬。

（4）解決的具體問題本技術能精準的計算出挑流水舌運動軌跡，及對下遊河道兩側、水墊塘的衝擊壓力，以便於實現有效防護。

二、主要技術指標

（1）水舌形態模擬精度提高本項技術充分考慮了水舌發展過程中的摻氣、擴展過程。對水舌形態及水墊塘壓力的模擬精度大幅度提升，其中水舌形態尺寸和水墊塘壓力的模擬精度與模擬試驗相比，誤差分別小於2%和10%，極大提高模擬精確性。

（2）泄洪水舌預報指標多樣，對工程實踐具有極高指導意義本技術對水舌運動軌跡、入水點位置、入水角度、入水速度及對下遊床麵的衝擊壓力等4個指標進行準確模擬和預報，可有效應對水工挑坎體型引起的挑流水舌對下遊邊坡、水墊塘產生衝擊壓力等破壞因素。

（3）計算方法簡易有效通過在水舌計算的主程序中增加表述該技術的程序語句，便可以實現該技術功能，因此應用簡易且有效。

三、社會經濟效益、應用情況及適用範圍

(1)社會經濟效益：典型模型下的單價該技術以軟件服務形式提供，可通過售賣軟件程序的形式提供技術服務，軟件已自主研發完畢，尚未商業化，預計商業化後軟件售價20 萬元/套。運行費用該技術運行可借助專業軟件，軟件運行需經過培訓的專業技術人員進行操作，運行費用主要為使用單位的專業人員費用，無其他運行費用。投資效益該技術軟件尚未商業化，預計商業化後軟件售價20萬元/套。以如美電站工程為例，以電站泄洪係統物理模型按1:80建立，需要模型試驗費約120萬元，該工程可以可節省100萬元模型試驗費用，投資效益突出。

（2）應用情況：水電站泄洪水舌精確模擬技術對指導工程設計、施工、調度等具有重要的科學意義與應用價值。南京水利科學研究院依托中央級公益性科研院所基本科研業務費專項資金項目“高壩水電站泄洪霧化影響模擬技術研究”，開發了泄洪水舌變密度計算技術。該技術已在中國電建貴陽勘測設計研究院有限公司西藏瀾滄江如美水電站可研究階段泄洪係統數值模擬研究及華能瀾滄江水電股份有限公司華能科技項目(HNKJ15-H12)中得到了應用，精確模擬了泄洪水舌運行軌跡、形態及下遊水墊塘的壓力等，為工程設計、施工、調度提供了技術參考，也提升了工作效率，節約了設計費用。（應用證明見附件）

（3）適用範圍：本技術屬於水利水電工程技術領域，主要針對電站水流泄洪過程中的挑流水舌精確模擬，本技術適用於電站挑流消能方式產生的挑流水舌仿真模擬。

四、技術圖片

圖1 水舌縱向形態圖

 圖2 水舌流速圖

五、其他

技術持有單位：水利部 交通運輸部 國家能源局南京水利科學研究院

技術聯係人：薛萬雲，18805153551，wyxue@nhri.cn