緩變彎道水力特性及泥沙輸移數(shù)值模擬研究.pdf

1、當(dāng)水流通過彎道時，液體質(zhì)點同時受到重力和離心慣性力的作用，在垂直于水流方向的橫斷面上存在二次流，與主流縱向速度疊加、構(gòu)成螺旋流。螺旋流會引起彎道泥沙的橫向輸移，造成彎道凹岸沖刷、凸岸淤積的沖淤特性。因此彎道水流運動規(guī)律的研究對于河流開發(fā)、泥沙防護(hù)、河道演變等具有重要的意義。
　　受到公路轉(zhuǎn)彎處設(shè)置緩變曲線的啟發(fā)，本文也在彎道中插入緩變曲線。在清水定床和清水沖刷兩種工況下，通過MIKE3軟件的水動力（HD）模型和泥沙輸移模型（ST）

2、，研究120°單曲線彎道、緩圓緩彎道、對稱凸型彎道的水力特性和沖淤特性，并分析不同緩變因子A（緩圓緩彎道和對稱凸型彎道）對彎道水流的改善效果。
　　研究結(jié)果表明：
　　（1）插有緩變曲線的彎道能夠顯著降低彎道水面超高，減小彎道水面橫比降，并改善彎道水面扭曲度，其中緩圓緩彎道改善水面形態(tài)最為有效。
　?。?）插有緩變曲線彎道的凹岸近底流速均小于單曲線彎道，凸岸的彎道進(jìn)口附近及過彎頂斷面后插入緩變曲線彎道的近底流速較單曲線

3、彎道明顯減小，表明插入緩變曲線后的彎道能夠減少近底水流流速；在凹岸側(cè)，插有緩變曲線的彎道沖刷比單曲線彎道要小，在凸岸側(cè)淤積也顯著減小；說明插入緩變曲線后的彎道能明顯減小水流沖淤作用，減小河道沖刷，滯后頂沖點位置，縮短凹岸沖刷長度。
　?。?）分析不同彎道的水力要素及沖淤特性可以得出，三種彎道在改善水面形態(tài)、減小沖刷程度的效果上作用大小依次為：緩圓緩彎道＞對稱凸型彎道＞單曲線彎道。
　?。?）彎道中插入緩變曲線后的改善效果不僅