连续微弯弯道水力特性试验及模拟研究

doi:10.11988/ckyyb.20171098

长江科学院院报 ›› 2019, Vol. 36 ›› Issue (1): 55-59.DOI: 10.11988/ckyyb.20171098

连续微弯弯道水力特性试验及模拟研究

罗平安^1,2, 李觅³

1.长江科学院流域水环境研究所,武汉 430010;
2.长江科学院流域水资源与生态环境科学湖北省重点实验室,武汉 430010;
3.武汉大学水资源与水电工程科学国家重点实验室,武汉 430072

收稿日期:2017-09-21 出版日期:2019-01-01 发布日期:2019-01-17
作者简介:罗平安(1989-),男,湖南永州人,工程师,硕士,主要从事河流环境泥沙、水环境模拟等研究工作。E-mail:pinganluo@foxmail.com
基金资助:
湖北省自然科学基金重点类项目(2016CFA092);国家重点研发计划项目(2016YFC0502201);国家自然科学基金项目(51379155);中央级公益性科研院所基本科研业务费项目(CKSF2017047/SH)

Hydraulic Characteristics of Continuous Micro-bend Channel: Flume Experiment and Numerical Simulation

LUO Ping-an^1,2, LI Mi³

1.Basin Water Environment Department, Yangtze River Scientific Research Institute, Wuhan 430010,China;
2.Hubei Provincial Key Laboratory of Basin Water Resources and Ecological Environment Sciences, YangtzeRiver Scientific Research Institute, Wuhan 430010, China;
3. State Key Laboratory of Water Resourcesand Hydropower Engineering Science, Wuhan University, Wuhan 430072, China

Received:2017-09-21 Published:2019-01-01 Online:2019-01-17

摘要/Abstract

摘要： 为了研究河流的连续微弯弯道水力特性,通过建立曲折系数为1.07的连续弯道模型进行试验,并利用Reynolds应力模型进行模拟计算,从水面线、流速场、弯道环流及强度等方面研究了小曲折系数连续弯道水力特性。结果表明:Reynolds应力模型能够较好地模拟连续弯道水流;在同一断面,近凸岸的纵向流速垂线分布接近对数流速分布,近凹岸的纵向流速垂线分布呈随相对水深增大而先增大后减小的规律,呈现“凸肚”形;在弯道环流方面,呈现非对称的双环流结构;水面和槽底处的环流强度大于水体中部,凹岸的环流强度大于凸岸的环流强度。成果为研究小曲折系数弯道的河流水力特性提供了借鉴与参考。

关键词: 连续微弯弯道, 曲折系数, 水力特性, 水流试验, 环流强度

Abstract: The hydraulic characteristic of continuous micro-bend channel was researched on a continuous bend physical model with sinuosity of 1.07 and Reynolds stress model. The water line, flow velocity field, circulating flow in bend channels, and intensity were examined. Reynolds stress model is proved well simulates the flow in continuous bend. In a given section, the vertical longitudinal velocity distribution in the adjacent of convex bank approached to logarithmic distribution, while the vertical longitudinal velocity adjoining concave bank displayed a bulging shape, increasing firstly and then decreasing with the growth of relative water depth. Circulating flow in bends displayed asymmetric double circulation structure, with the flow intensity larger in the surface and bottom of flume than that in the central part, and larger at concave bank than that at convex bank.

Key words: micro-bend continuous channel, sinuosity, hydraulic characteristics, flume experiment, circulating flow intensity

中图分类号:

TV142

罗平安, 李觅. 连续微弯弯道水力特性试验及模拟研究[J]. 长江科学院院报, 2019, 36(1): 55-59.

LUO Ping-an, LI Mi. Hydraulic Characteristics of Continuous Micro-bend Channel: Flume Experiment and Numerical Simulation[J]. JOURNAL OF YANGTZE RIVER SCIENTIFIC RESEARCH INSTI, 2019, 36(1): 55-59.

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连续微弯弯道水力特性试验及模拟研究

Hydraulic Characteristics of Continuous Micro-bend Channel: Flume Experiment and Numerical Simulation

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