概化三角形河床水沙交界面的水流特性研究

发布时间：2021-09-11 13:52

　　为了明确波状河床水沙交界面的水流特性,将河床概化为三角形河床,利用COMSOL Multiphysicis软件进行数值模拟研究,首先根据沉积物深度与潜流正交换区深度的关系曲线确定了河床的沉积物深度。设置了5种三角形河床,对两种工况下的水流特性进行研究,研究的参数有水沙交界面的流速和潜流交换量。结果表明:三角形河床的形状对上升流和下降流区域、水沙交界面质点流速具有显著的影响,上升流潜流交换量和下降流潜流交换量近似相等,潜流交换量会随着三角形河床形状发生变化。 

【文章来源】：广东水利水电. 2020,(07)

【文章页数】：4 页

【部分图文】：

概化的三角形河床和水沙交界面示意

进行数值模拟之前，首先要确定模拟河床的沉积物深度，以减小水沙交界面附近流场和潜流交换区流场受河床底部的影响。结合相关学者的研究成果，一般数值模拟选择的沉积物厚度在0.7～1.2 m之间[5]。为了进一步确定合理的数值，选择低流速和高流速两种工况，流速大小分别为1 m/s和1.5 m/s，并分别记为工况1和工况2。沉积物深度初步拟定为0.03 m、0.05 m、0.07 m、0.09 m、0.2 m、0.3 m……1.2 m，共计15种，对概化三角形河床的第6波段潜流正逆交换区深度进行数值模拟，图2为概化三角形河床的潜流正逆交换区示意，模拟分析结果如图3～4所示。图3 沉积物深度与潜流正交换区深度的关系曲线

沉积物深度与潜流正交换区深度的关系曲线

【参考文献】：
期刊论文
[1]河流潜流带和潜流交换时空变异特征研究综述[J]. 吴光东,张潇,鲁程鹏.  人民长江. 2019(10)
[2]水沙交界面冲刷与淤积的同步性探讨[J]. 刘金贵,林振良,李庆,李谊纯.  广西科学. 2018(01)
[3]北江下游河床一般冲刷浅析[J]. 王质军.  广东水利水电. 2012(07)
[4]河流中潜流交换研究进展[J]. 金光球,李凌.  水科学进展. 2008(02)

硕士论文
[1]渭河潜流带水交换作用对间隙水含氮污染物的影响机理研究[D]. 王伟泽.西北大学 2018



本文编号：3393117