受植被影响的弯曲渠道水流平面二维湍流数值模拟

针对受植被影响的渠道水流流动特征,建立了有植被作用下的曲线坐标平面二维k-ε双方程湍流数学模型。模型采用两种方法处理植被对水流的影响:拖曳力法和等效阻力系数法。并通过对实验室局部带有刚性植被的弯曲水槽进行模拟研究,得到了水位等值线图、速度矢量场图及测量断面速度,并与实测值进行对比,结果表明:计算结果和实测值符合较好。表明分别采用拖曳力法和等效阻力系数法建立的植被作用下的平面二维数学模型均可对河滩湿地及有植被作用的河道流动进行数值模拟。

弯道局部非淹没刚性植被水流特性研究

对180°弯道局部长有非淹没刚性植被的水流特性进行了研究.用钢筋来模拟天然河道的刚性植被,采用三维多普勒超声流速仪(ADV)分别对无植被和局部有非淹没刚性植被2种情况下的弯道水流流速场进行了测量,得到了水流沿程各断面的三维流速和紊动能分布,对2种情形的试验资料进行了比较.结果表明:植被的存在使得弯道流速重新分布,水流内部结构发生明显改变.基于等效阻力系数法,采用水深平均模型对局部非淹没刚性植被水流进行了二维数值模拟,计算结果与试验数据基本一致,表明该数值格式能预测弯道植被水流的特性.