不同曲率弯道水沙输移特性的研究

摘要

弯曲型河段是冲积河流中最常见的一种河型,对弯曲型河道的水沙输运及演变特性的研究具有重要的意义.本文通过选取RNG k-ε湍流模型,采用壁面函数法和VOF方法处理边界和自由面,泥沙输运仅考虑推移质运动而忽略悬移质的影响,采用以希尔兹数为基础的泥沙推移质输沙率模型进行计算.分别模拟了60°、150°两种河弯的河道模型在相同入口流量下,清水定床及推移质床沙动床模拟,根据弯道内流场、环流强度、紊动能等特性对两种弯曲型河段泥沙冲淤特性进行了详细的分析与比较.当入口流量一定曲率不同时,河床的不稳定性随着曲率的增大而增大,泥沙冲刷由凸岸逐渐向凹岸转移,这个规律与水流的主流变化相吻合.