弯曲河道中水流运动的三维数值模拟

• 作者: 乾爱国 刘召平 白玉川 许栋
• 来源期刊: 水利学报
• 学科: 工学
• 关键词: 弯曲河道 水流运动 三维数学模型 河湾形态 数值试验
• 年，卷（期）: 2010,（12）
• 页码范围: 1423-1431
• 页数: 9页
• 分类号: TV147
• 语种: 中文

摘要

基于雷诺方程和有限体积法建立了描述弯道水流运动的三维数学模型,用室内物理模型试验进行验证,结果表明,该模型能够较好地模拟弯道内水流流速分布以及湍流特征.随后用该模型模拟了若干典型平面形态和床面形态的弯道水流运动.模拟结果表明:弯道中浅滩和深槽相间的地形起伏加剧了断面流速分布的不均匀性,同时使得水流动力轴线更加偏向凹岸,流速的沿程变化也较平整床面更为复杂;另外,与对称型河湾(正弦派生曲线型)相比,非对称河湾(Kinoshita派生曲线型)中在两弯顶中间存在较多的低流速区,有利于泥沙落淤,而对岸流速一般较大,形成河岸的快速崩退,这能够从一个侧面解释非对称河湾向下游方向整体的快速迁移.