扭切式鼻坎出坎水舌空间形态分析

针对狭窄弯曲型河道,泄水建筑物末端布置传统的连续式挑流鼻坎,出挑水流直冲对岸,既威胁岸坡安全、水舌也难以平顺归河。通过RNG k-ε紊流模型和Tru-VOF法,对扭切式挑流鼻坎出坎水舌及空间形态进行三维数值模拟。研究表明,扭切式鼻坎的大角度挑射使出挑水舌竖向拉开明显,左侧边墙的偏转能够保证出坎水流发生横向翻卷,使水舌落点导向右侧河床,在有效适应下游河谷地形变化的同时,能够减轻对下游河道的冲刷并改善雾化现象。模拟成果还表明,扭切式鼻坎出口附近最小空穴数σ=0.60,空蚀破坏不易发生。

不同绕流结构体下水流水力特性试验研究

河道中存在绕流结构体时,水力特性会明显改变,不同结构体对水流水力特性影响有所差异。该文通过水槽试验,研究在同一流量下,丁坝和堆积体对河道水流水力特性影响,分析了不同绕流结构体下水面线变化,及不同绕流结构体对水流流态和偏转的影响。结果表明:在进占比完全一致下,梯形丁坝形态对水流作用最为强烈,水流流态影响最大。由于梯形丁坝存在第一回流区,增大阻流面积使水面线变化最大,方形丁坝次之,堆积体最小。受迎水面坡度影响,丁坝水流偏转最大,堆积体由于结构上更接近于流线型,对水流偏转影响最小,偏转趋势最弱,且随结构体越远水流偏转幅度越小。试验结果初步揭示了丁坝和堆积体对水流影响的差异性与统一性,可为数值模拟提供验证资料,也可对受堆积体影响河道的治理提供一定理论支持。