黄河下游渠槽并行物理大模型创意科学园概念设计！

物理模型黄河

物理模型黄河，是按照水平比尺1:1000、垂直比尺1:80缩小的大型室内模型，坐落在郑州北三环外，紧邻华北水利水电大学老校区。主要建成的有三门峡水库库区模型、小浪底水库库区模型、下游苏泗庄以上河道模型等。主要用于研究库区异重流和下游河道水沙运动规律，包括泥沙的淤积、冲刷，洪水演进过程等。通过在模型中模拟和验证不同的水沙条件和河道整治工程措施，为小浪底水库的调水调沙实践和下游河道整治等提供试验数据支撑。

物理模型黄河中的水库和下游河道模型，有冲淤变化，属于动床模型，通过黄河水利科学研究院几十年不断研究，逐步形成的了一套：以郑州热电厂粉煤灰为模型沙，采用变态模型模拟原型黄河冲淤变化的理论和技术。

黄河中下游定床模型

中游水库挖输用泥沙后，中游三门峡和小浪底、西霞院水库成为清水水库，全年下泄的都是清水。而下游河道河床由淤积物构成，极易发生冲刷坍塌，故下游并行的输水航运渠和泄洪槽，必须加以衬砌，即属于定床模型试验范畴。

模拟方案1：考虑研究三门峡水库库区挖沙，小浪底水库高水位运用，小浪底西霞院作为上下库构成抽水蓄能电站，以及黄河下游纵向运河、人字形南岸黄淮运河、北岸豫冀运河，京杭运河平交穿黄等，其模拟范围自渭河下游至黄河入海，直线距离全长约1000千米，最宽处约300千米。

模拟方案2：仅以桃花峪分流工程以下黄河下游衬砌渠槽并行入海纵向运河，人字形南岸黄淮运河、北岸豫冀运河，京杭运河平交穿黄等，其模拟范围直线距离长约600千米，最宽处约200千米。

模拟方案3：仅以桃花峪分流工程以下黄河下游渠槽并行纵向运河至京杭运河，人字形南岸黄淮运河、北岸豫冀运河，京杭运河平交穿黄等，其模拟范围直线距离长约300千米，最宽处约200千米。

方案优选

模型占地问题：从模型试验角度，模型越大越接近真实情况，但对于直线距离长达300千米、600千米或1000千米的范围进行全面模拟，模型不能太小，当然也不能太大，占地几平方千米的主题公园（实际占地较少）可能较为合适。

水平比尺问题：模型水平比尺如选1：100，则模型直线长方案1约10千米，方案2约6千米，方案3约3千米。方案3较为可行，但模拟不全面。如水平比尺采用1：200，则方案1和2模型长约5000米和3000米，都有实现的可能。但衬砌渠（100米）槽（1000米）模型宽度分别为0.5米和5米，略显不足。

综合考虑水平比尺取为1：100.

垂直比尺：根据变态模型设计经验，几何变率不宜过大一般在10左右为宜。故几何变率取10，则垂直比尺为1：10。

即衬砌渠槽宽度分别为1米和10米。模型纵向运河渠中水深为0.4米。桃花峪至入海口原型长约600千米，落差90米，则模型长约6000米、落差约9米。

物理大模型创意科学园

下游衬砌运河航运渠和泄洪槽及滩区湿地湖库、港池，人字形运河等，加上创新的空灌和空淋系统，高速水路等，将使其成为独一无二的创意科学园！

景观旅游：航运渠主题，渠、衬砌、船模、高速水路等；泄洪槽主题，夏季细雨中漂流、冬季冰雪滑道等。

科普：让普通百姓和游客更直观地了解母亲河的治河历史、现状、未来展望，了解先进农业灌溉技术、绿地空淋技术等。传播绿色健康的农业种植和绿地养护的先进技术等。让人们能够更好地理解科学，并且在生产生活中合理应用科学知识。

研学：可以让学生在真实场景中学习，让学生在实践过程中提高观察力、思考力、合作能力等，拓展知识面，激发学生的创新创造潜能。

产教融合，创新引领。