通過水槽試驗驗證了FLUENT結(jié)合COMSOL模擬階梯-深潭結(jié)構(gòu)下潛流交換過程的可行性,對比平坦河床,分析了階梯-深潭結(jié)構(gòu)下潛流的交換路徑及不同區(qū)域的交換強度。結(jié)果表明,實測河床水沙界面水壓力與模擬值吻合較好,階梯坎附近呈現(xiàn)順流下沉流、平行流、順流上涌流、逆流上涌流4種水流狀態(tài)。階梯-深潭結(jié)構(gòu)引起的水頭變化是潛流交換的直接驅(qū)動力,階梯坎上游及沖刷坑下游地表水進入河床后在沖刷坑內(nèi)重回地表,完成了潛流交換過程。階梯-深潭結(jié)構(gòu)的潛流交換強度約為平坦河床的100倍,最大值出現(xiàn)在階梯坎下方,最小值出現(xiàn)在階梯坎下游約1m處的"速度零點"區(qū)域,該區(qū)域下游潛流交換速度明顯減弱。

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【文章目錄】：
1 引言
2 研究方法
    2.1 試驗方法
    2.2 數(shù)值模擬方法
3 試驗與模擬對比驗證
    3.1 壓力水頭驗證
    3.2 潛流交換路徑對比
4 階梯坎對潛流交換的作用分析
    4.1 水頭分析
    4.2 潛流交換路徑及速度分析
5 結(jié)論



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