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陕西省引汉济渭工程是一项巨型跨流域调水工程,通过汉江引水至渭河,补充了关中渭河沿线几大城市的用水量,缓解了城市用水紧缺的问题,实现了水资源优化调配。秦岭输水隧洞作为连接水源区与受水区的关键工程,全段除黄金峡、三河口泵站、及控制闸以外,无其他可调控工程,当水流流经控制闸到达越岭段之后,管理者将无法主动控制。因此,研究越岭段隧洞水力特性、水质规律,不仅可以保障隧洞自身安全与供水安全,也为提高供水时效、控制水质风险、保证工程的经济效益提供科学决策支撑,具有重要的理论意义与应用价值。本文以引汉济渭泰岭输水隧洞越岭段为研究对象,采用分段求和法、MIKE11 HD、简单水力法、MIKE11 AD、ECO Lab等模型和方法,对隧洞水力特性及基本水质规律进行了研究。本论文取得的主要研究成果如下:(1)针对秦岭输水隧洞复杂断面形态,进行了简化处理;根据水力学公式,计算设计流量下的正常水深、临界水深和临界底坡;利用水深法判别标准,判断水流流态为缓流,底坡为缓坡。(2)建立了 MIKE11 HD模型,模拟了隧洞水流过程,得到水面线及关键断面水位变化;与分段求和法计算的水面线进行对比,计算的水面线一致,相同断面水位误差甚小。结果表明:水面线基本平行于隧洞底板;同一糙率系数,流量越大水面线越高,流量越小水面线越低;同一流量,隧洞糙率系数越大,水面线越高,糙率系数越小,水面线越低,符合水力学基本规律。(3)通过MIKE11 HD模型进行参数试算,设计流量下满足隧洞无压条件的临界糙率为0.0161;设计糙率下隧洞最大流量为76m3/s,与设计报告一致。(4)建立了 MIKE11 AD横型,模拟保守物质A在水流中的流动,获得不同流量的演进时间;与简单水力法计算的流量演进时间对比,各工况下相对误差均保持在0.3%-2.6%;在设计糙率下,输水流量为设计流量70m3/s时,采用简单水力学法得出流量演进时间为9.77h,MIKE11 AD模型模拟时间为10.00h。结果表明:MIKE11 AD模型计算简便,结果直观可靠。同时,相同糙率,流量越大,演进历时越短;相同流量,糙率系数越大,演进历时越长。(5)建立了 IKE11 AD与ECO Lab的耦合模型,以DO、BOD、氨氮为指标,模拟了两种点源位置下隧洞内水质变化过程。结果表明:点源不含DO时,出口断面其浓度峰值随隧洞输水流量增大而减小;隧洞输水流量与点源流量、组分含量一定时,点源位置距离下游出口越近,出口断面物质浓度峰值越大,峰现时间越早;不论点源位于何处,其流量一定时,随着输水隧洞流量的增加,出口断面BOD、氨氮浓度峰值减小,峰现时间缩短;输水隧洞流量一定时,点源流量越大,出口断面BOD、氨氮浓度峰值越高。