弯曲度对弯道水流结构影响的三维数值模拟研究

摘要

为了研究天然河道中不同弯曲度(弯道转角)河段的水流结构和演化规律,对同一曲率半径、同一水深、同一渠宽以及同一边界条件下的弯曲度分别为30°、60°、90°、120°、150°、180°的6种明渠弯道(弯道断面为矩形)进行弯道水流三维数值模拟.研究结果表明:在相同边界条件下,弯道弯曲度越大,弯道中弯顶处的水面横比降也随之增大;在靠近凹岸侧,横纵向流速随弯曲度增大而减小;在靠近凸岸侧,横纵向流速随弯曲度增大而增大;随着弯道弯曲度的增大,横向环流强度也不断增强,横向环流涡心位置也逐渐向凸岸侧移动.