主要完成单位：河南省水利科技应用中心、郑州大学、河南省科达水利勘测设计有限公司

项目简介：

　　长期以来，模型试验一直是解决复杂水利工程问题的重要手段，但实际上缩制模型时，壁面对水流摩擦阻滞的影响难以达成原体与模型间的完全动力相似，模型试验难以准确地预测原型中对应的流场特性，致使泄水建筑物下游复杂边界引发的复杂水流难以预估，随着我国水利事业的高速发展，水工建筑物在复杂边界下引发的涡流、冲刷、溢流等工程灾害十分突出，严重影响水工建筑物安全。针对此问题，本项目以实际工程为依托，采用模型试验与数值仿真相结合的方法，对模型相似性理论、弯道水流水力性能和过堰水流水力性能进行了研究，主要创新成果如下：

　　1、提升了泄水建筑物水流模拟相似技术。阐明了模型比尺对泄水建筑物复杂边界流动相似性的影响，提出了变尺度河床基质冲刷模拟方法，建立了动床试验的流场监测与颗粒追踪技术，解决了模型试验中的负压导致相似准则失效问题。

　　2、创新了复杂边界条件下水流流态调控技术。基于模型试验与数值分析方法，优化了复杂水流调节技术与水流能量削减措施，解决了水流冲蚀工程技术难题。

　　3、建立了WES复合堰划分和流量计算技术标准。阐明了新型WES复合堰的过流特征，提出了新型WES复合堰划分的技术标准，构建了新型WES复合堰流量计算模型。

　　本项目由以南水北调中线工程左岸排水倒虹吸、治淮重点工程燕山水库、黄河下游防洪工程体系的重要组成部分河口村水库、河南省大型水库鸭河口水库、汉山水库及国务院172项重大水利工程前坪水库等十余项国家级和省级重点工程为依托，经过近20年研究，取得了部分成果，解决了相关工程水力学难题，共获专利7项（发明专利2项、实用新型专利5项），出版专著1部，发表学术论文72篇（SCI论文6篇，其中Top期刊1篇，EI论文6篇，中文核心期刊19篇），工程应用13项。项目成果在相应的工程中得到了应用，累积节省投资21540万元，经济效益显著，推广应用前景广阔。

　　知识产权:

          发明专利2项、实用新型专利5项

出版专著1部，发表学术论文72篇，工程应用13项。