一、技术简介

（1）技术原理该泄洪挑流水舌仿真模拟技术，考虑水舌发展过程中水体和气体相互掺混、水舌向四周扩展扩散，水体与水舌中的掺混气体看为一个整体，认为水舌跌落过程中，水舌密度逐渐变小。并由此修改水舌沿程密度，推导水舌密度随距离变化过程公式。

（2）技术特点本技术克服现有计算方法的缺点，提出一种可以模拟泄流水舌的变密度仿真计算技术。该技术理论清晰，水舌特性仿真合理，从而能比较精准的计算出挑流水舌运动轨迹，及对下游河道两侧、水垫塘的冲击压力，以便于实现有效防护。

（3）应用范围本技术属于水利水电工程技术领域，主要针对高坝电站泄洪过程中的挑流水舌精确模拟。

（4）解决的具体问题本技术能精准的计算出挑流水舌运动轨迹，及对下游河道两侧、水垫塘的冲击压力，以便于实现有效防护。

二、主要技术指标

（1）水舌形态模拟精度提高本项技术充分考虑了水舌发展过程中的掺气、扩展过程。对水舌形态及水垫塘压力的模拟精度大幅度提升，其中水舌形态尺寸和水垫塘压力的模拟精度与模拟试验相比，误差分别小于2%和10%，极大提高模拟精确性。

（2）泄洪水舌预报指标多样，对工程实践具有极高指导意义本技术对水舌运动轨迹、入水点位置、入水角度、入水速度及对下游床面的冲击压力等4个指标进行准确模拟和预报，可有效应对水工挑坎体型引起的挑流水舌对下游边坡、水垫塘产生冲击压力等破坏因素。

（3）计算方法简易有效通过在水舌计算的主程序中增加表述该技术的程序语句，便可以实现该技术功能，因此应用简易且有效。

三、社会经济效益、应用情况及适用范围

(1)社会经济效益：典型模型下的单价该技术以软件服务形式提供，可通过售卖软件程序的形式提供技术服务，软件已自主研发完毕，尚未商业化，预计商业化后软件售价20 万元/套。运行费用该技术运行可借助专业软件，软件运行需经过培训的专业技术人员进行操作，运行费用主要为使用单位的专业人员费用，无其他运行费用。投资效益该技术软件尚未商业化，预计商业化后软件售价20万元/套。以如美电站工程为例，以电站泄洪系统物理模型按1:80建立，需要模型试验费约120万元，该工程可以可节省100万元模型试验费用，投资效益突出。

（2）应用情况：水电站泄洪水舌精确模拟技术对指导工程设计、施工、调度等具有重要的科学意义与应用价值。南京水利科学研究院依托中央级公益性科研院所基本科研业务费专项资金项目“高坝水电站泄洪雾化影响模拟技术研究”，开发了泄洪水舌变密度计算技术。该技术已在中国电建贵阳勘测设计研究院有限公司西藏澜沧江如美水电站可研究阶段泄洪系统数值模拟研究及华能澜沧江水电股份有限公司华能科技项目(HNKJ15-H12)中得到了应用，精确模拟了泄洪水舌运行轨迹、形态及下游水垫塘的压力等，为工程设计、施工、调度提供了技术参考，也提升了工作效率，节约了设计费用。（应用证明见附件）

（3）适用范围：本技术属于水利水电工程技术领域，主要针对电站水流泄洪过程中的挑流水舌精确模拟，本技术适用于电站挑流消能方式产生的挑流水舌仿真模拟。

四、技术图片

图1 水舌纵向形态图

 图2 水舌流速图

五、其他

技术持有单位：水利部 交通运输部 国家能源局南京水利科学研究院

技术联系人：薛万云，18805153551，wyxue@nhri.cn