基于Ansys有限元分析的溢洪道陡坡弯道段水流横向水位差数值模拟

使用基于流体体积(VOF)界面追踪方法、标准紊流模型数值模拟方法受到非线性复杂水流影响,导致数值模拟效果不佳,面对该问题,提出了基于大型有限元软件分析软件安斯(Ansys)的溢洪道陡坡弯道段水流横向水位差数值模拟方法。以龙屯水库为例,分析溢洪道陡坡弯道段结构,确定陡坡弯道横向倾斜角度及水流横向压强。采用Ansys构建数值模拟模型,计算水流离心力、两侧水压力差和渠底横向阻力,并由此获取水位差计算结果。由实例分析结果可知,该方法凹岸水位变化与实际水位最大差0.1 m,凸岸水位变化与实际水位一致,说明使用该数值模拟方法能够精准模拟出溢洪道陡坡弯道段水流横向水位变化。

二维水动力数值模型在天然河道弯道处水流横向水位差模拟计算中的应用

天然河道弯道处水流过程复杂。洪水风险研究中,一般先对河道建立一维水动力数值模型,再与岸上陆地二维水动力数值模型相耦合。由于山区河道弯道处的横向水位差较大,一维水动力模型无法反映两岸水位差,需对整个项目区建立整体二维水动力数值模型。该文以富屯溪顺昌县城区段天然河道为例,分析天然河道弯道水流特性,借助二维水动力数值模型模拟弯道水流,计算不同弯段、不同洪峰流量下的横向水位差,分析弯道横向水位差的影响因素。