带淹没堰矩形渠道水流行为的数值模拟分析

本文采用了不同的三维数值方法来模拟宽顶堰矩形渠道中的湍流行为。此外,使用声学多普勒测速仪(ADV)记录了水流速度。使用实验室记录估算了两个湍流量,并与使用大涡模拟(LES)和雷诺平均纳维尔-斯托克斯(RANS)模型计算的湍流量进行了比较。此外,对实验室记录进行了象限分析。模型的输出与时间平均参数表现出良好的一致性,但不足以正确估计湍流量。

桥墩对下游河道整治建筑物冲刷的影响

河道整治结构通常用于改善河流稳定性和生态条件,并保护上游河道内基础设施免受冲刷和侵蚀。淹没堰是一种典型的河道整治结构,通常建在桥梁下游,用于河道坡度控制。溢出堰的水流会造成局部冲刷,破坏建筑物和河道的稳定性。因此,准确估计冲刷并了解上游桥墩对淹没堰局部冲刷的影响对于结构安全设计非常重要。对调节桥墩及淹没堰的距离L进行研究。研究中,在沉积物循环水槽中使用中值粒径d_(50)=0.85mm的均匀粗砂进行了56次实验。对于清水冲刷,实验表明桥墩冲刷过程在淹没堰上游产生冲刷和填充过程,上游桥墩还可以通过两种机制影响淹没堰下游的冲刷:①上游泥沙补充;②过流断面收缩。机制①和②可分别减少和增加淹没堰处的下游清水冲刷深度。对于动床冲刷,上游桥墩可分别减少和增加淹没堰影响上游和下游的冲刷深度。根据试验数据,评估淹没堰处冲刷深度与桥墩、淹没堰二者距离L之间的关系。