摘要
丁坝具有束窄水流、防冲减淤的作用,坝头附近流场呈三维紊动特性使河道受到强烈冲刷。在实际工程中,丁坝大多以丁坝群形式布设,丁坝间距直接影响绕流流场和局部冲刷,合理的丁坝间距,不仅节约成本,还能使丁坝群功能优化。选取不同丁坝间距并拟定5种对比方案,建立三维紊流数学模型,基于计算流体力学数值模拟方法,采用RNG k-ε湍流模型,模拟非淹没型直立正挑薄壁丁坝群对水流特性的影响。通过改变丁坝间距,分析不同丁坝间距对水位、流速、流态、回流区长度的影响。结果表明:随着丁坝间距的减小,坝下游水位下降变缓,坝间距为1 m时,分界线沿着坝首与河岸平行;丁坝间距与丁坝长度的比值在15~7.5时,最下游丁坝回流长度随丁坝间距的减小而减小;丁坝间距与丁坝长度的比值在7.5~5时,最下游丁坝回流长度随丁坝间距的减小而基本不变。对丁坝间距及数量进行适当调整,可有效改善局部冲刷和回流区长度。
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