城市景觀河道水流數(shù)值模擬研究.pdf

1、隨著水生態(tài)文明城市的創(chuàng)建，城市河道規(guī)劃及城市水系景觀設計等在民生水利建設工程中越來越多地受到人們的的關注。在設計景觀河道時，鑒于對河道的防洪、排澇、景觀以及生態(tài)等功能的考慮，經常采用復式斷面作為河道整治斷面形式的最佳選擇。但是降雨的時空分布不均，水文的洪枯流量大小直接影響著河道的水景觀。為保持河道的水景觀，經常在河道上修建小型實用堰。本文針對這種小型景觀河道工程受試驗經費與試驗周期等限制，大多只采用水力計算的問題，提出了采用數(shù)值模擬代替

2、物理模型試驗的方法對水力設計方案加以驗證。
　　本文運用FLUENT軟件，以某城市景觀河道的水流為研究對象，分別對復式渠道的水流與小型實用堰的過堰水流進行了數(shù)值模擬研究。主要內容包括：⑴梳理分析了三維紊流數(shù)值模擬的基本控制方程、數(shù)值求解方法、紊流模型類型以及對自由表面計算所采用的常見方法。⑵模擬了不同流量下，水流在不同復式斷面與不同粗糙度（即不同襯砌材料）下的水流特性，計算分析了渠道斷面流速矢量圖、流速等值線圖以及壓強分布圖等。結

3、果分析比較得出：選擇混凝土作為襯砌材料時，水流流態(tài)平順且水力特性較好。其研究成果可為同類小型河道工程設計，提供一定的參考價值和借鑒作用。⑶利用FLUENT軟件，采用RNG k-ε紊流模型，三維非均勻結構網格劃分，有限體積法進行離散求解，VOF法作為對自由表面的處理技術，對小型堰體過堰水流進行了仿真模擬計算。通過比較直角進口寬頂堰與折線型堰過堰水流的流線圖，流速矢量圖，流速等值線圖及壓強分布圖，分析得出折線型堰的過堰水流流態(tài)要比寬頂堰的過