| 摘 要： | 以引水工程中引水口"护岸防沙"问题为研究背景,探究干渠与引水支渠分流比变化以及取水角度变化对弯道引水口水流流场的影响,为弯道引水工程中的堤岸防护、减少泥沙淤积提供参考依据。基于雷诺方程和有限体积法建立弯道水流运动三维数学模型,并利用物理模型试验进行验证,结果表明该数学模型能够较好的模拟弯道引水口附近水流形态和流速分布。利用该模型模拟多种分流比工况、若干取水角度下的弯道水流运动,分析引水口附近平面流速分布、口门断面流速分布以及引水口上游分水宽度的变化。结果表明:引水口附近平面均值流速分布为V_(中间层)V_(近表层)V_(近底层),口门断面流速峰值位于断面上唇中下部,试验流量为30L·s~(-1)的情况下,该区域最大流速可达0.25m·s~(-1),故实际工程中应对引水口上唇中下部重点进行防护。当分流比η0.42时,分水宽度呈现d_表d_中d_底,η0.42时,分水宽度呈现d_表d_中d_底。取水角度为60°~90°情况下,取水口附近流速较小,平面均值流速不足0.10m·s~(-1),取水角为钝角时取水口附近流速峰值达0.22m·s~(-1)。分流比过小或取水角度过大,支槽右壁均易形成回流区,为减小回流区面积,避免淤沙过多,应尽量选取较小的取水角度,并根据支渠的需水量,合理确定分流比。
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