不同水沙條件下異重流的潛入位置以及潛入后流速和含沙量的垂向分布規(guī)律是研究異重流運動規(guī)律的關(guān)鍵要素,對優(yōu)化水庫異重流的排沙調(diào)度、提高水庫運用效益等至關(guān)重要。本文利用SCHISM三維水沙數(shù)學(xué)模型對水庫異重流水槽試驗進行了數(shù)值模擬,結(jié)果表明模型能夠得到符合實際情況的垂線流速和含沙量分布,且異重流潛入后的平均厚度、平均流速和平均含沙量均與實測值吻合較好。對異重流模擬結(jié)果的分析發(fā)現(xiàn),入口流量和含沙量的增加造成異重流運動速度越快,而入口含沙量的減小和流量的增加會造成異重流厚度增加。異重流垂向流速和含沙量的無量綱化分布受到入口水沙條件的影響,表現(xiàn)在其與斷面Froude數(shù)的相關(guān)性,Froude數(shù)越大,則最大流速點與河床的距離越小,最大流速越大;含沙量致密層的厚度越小,對應(yīng)的含沙量也越大。此外,潛入點位置也受入口水沙條件的影響,表現(xiàn)在潛入水深與入口水深之比隨入口Froude數(shù)增加而增加的定量關(guān)系,由此可以利用入口水沙條件預(yù)報異重流潛入的位置。研究結(jié)果不僅驗證了SCHISM模型用于模擬水庫異重流運動的優(yōu)勢,而且豐富和完善了關(guān)于異重流潛入點位置及流速和含沙量垂向分布受入口水沙條件影響的變化規(guī)律。 

【文章來源】：水利學(xué)報. 2020,51(06)北大核心EICSCD

【文章頁數(shù)】：12 頁

【文章目錄】：
1 研究背景
2 三維水沙數(shù)學(xué)模型
    2.1 控制方程與湍流模型
    2.2 邊界條件
3 水槽異重流試驗?zāi)M
    3.1 水槽試驗條件
    3.2 模型設(shè)置與選擇
    3.3 模型驗證
4 異重流影響因素分析
    4.1 入口含沙量的影響
    4.2 入口流量的影響
    4.3 Froude數(shù)對異重流潛入的影響
5 結(jié)論


【參考文獻】：
期刊論文
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本文編號：3436110