基于CFD技术的岩质河床冲刷混合预测模型

摘要

为了解决复杂水流流态下岩质河床的最大冲刷深度预测难题,引入CFD理论对岩质河床最大冲刷深度的预测模型进行了研究。基于CFD技术和回归分析方法,建立了岩质河床冲刷的数值-经验混合预测模型。数值模型采用VOF技术和RNG k-ε紊流方程求解泄流流场,经验证流场数据可靠;经验模型采用麦夸特法,根据数值结果数据和原型观测数据,回归得到以流速和基岩冲刷系数为变量的最大冲坑深度预测模型。通过与经验公式及实测值进行对比,表明文中提出的混合预测模型在预测岩质河床最大冲刷深度方面具有较高的精度(相关系数R为0.982 9,误差均方根RMSE为2.532)。最后将该预测模型应用于某实际工程,得到最大冲坑深度为6.81 m,与实测值6.6 m相差3.2%。