基于CFD与DEM耦合方法的河床变形数值模拟

• 作者: 雷明 赵涛 周家文 王协康
• 来源期刊: 泥沙研究
• 关键词: 山区河流 推移质输移 河床变形 CFD-DEM耦合模型
• 年，卷（期）: 2018,（3）
• 页码范围: 75-80
• 页数: 6页
• 分类号: TV147
• 语种: 中文
• DOI: 10.16239/j.cnki.0468-155x.2018.03.013

摘要

我国西南山区极易发生滑坡、泥石流等地质灾害,从而导致大量泥沙进入河道,河床发生冲淤变形,使原有的水沙运动状态发生改变.通过计算流体力学(Computational Fluid Dynamics,CFD)与离散元(Discrete Element Method,DEM)耦合的方法对水沙变化条件下典型山区河道内的三维水沙运动及河床冲淤变形过程进行了数值模拟,并将三维数值模拟结果与实验结果进行了比对.计算结果表明:上游强输沙水流进入变比降河道后,河道内会发生溯源淤积,且流量越小、加沙强度越大,泥沙溯源淤积发展的速度越快;淤积锋面到达处的水位会迅速升高,随着淤积前锋的继续发展,该位置处的水位会趋于稳定;泥沙大量淤积后,会导致河床比降减小,洪水水位增加,严重威胁河道防洪安全.