復(fù)式河道水流特性數(shù)值模擬研究.pdf

1、天然河道中，大多數(shù)河流都是由灘地和主槽組成。在洪水時(shí)，水位上升，漫及邊灘，形成了由主槽和灘地一起過流的情況。主槽、灘地兩種不同流速的水流在灘槽交界面交匯，產(chǎn)生強(qiáng)烈的動(dòng)量交換及大量的二次流旋渦，導(dǎo)致灘地流速的增大和主槽部分區(qū)域斷面流速的降低，全斷面流速減小，洪水傳播時(shí)間較長(zhǎng)；同時(shí)二次流流動(dòng)影響了水體中污染物、泥沙的輸運(yùn)及水生動(dòng)植物的生長(zhǎng)。隨著灘地人口的顯著增加，灘地區(qū)域經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，灘地的防洪安全問題也引起了社會(huì)越來越多的關(guān)注。因此，對(duì)

2、復(fù)式渠道三維水流特性的研究，對(duì)于防洪安全、防洪設(shè)計(jì)規(guī)劃、水體中污染物、泥沙輸運(yùn)、河流的生態(tài)環(huán)境以及灘地土地利用等問題，具有十分重要的意義。 本文采用雷諾應(yīng)力模型模擬了不同斷面形狀的渠道水流特性，主要內(nèi)容及研究成果如下： (1)模擬了不同寬深比的矩形斷面、不同傾斜角的梯形斷面及不同灘地水深的復(fù)式斷面渠道水流特性，計(jì)算了斷面主流速、邊界剪切應(yīng)力、紊動(dòng)能及二次流分布。模擬結(jié)果與實(shí)驗(yàn)資料吻合較好。 (2)對(duì)寬深比較小的矩