堤防决口水流水力学特性的三维数值模拟

作者：李火坤; 邓冰梅; 曾秀娟; 张利荣; 李宜忠

来源：水利水运工程学报, 2016, (06): 29-36.

DOI：10.16198/j.cnki.1009-640x.2016.06.005

• 堤防决口
• 口门形状
• 三维数值模拟
• 水力学特性
• FLOW-3D

堤防决口水流的水力学特性对于制定决口封堵方案至关重要。基于FLOW-3D建立了模拟堤防决口水流的三维数值模型,首先对局部瞬间溃决水流水位场分布进行了三维数值模拟,模拟计算结果与C.Biscarini等代表性文献介绍的研究结果吻合较好,印证了数值模型的可靠性和准确性。以某流域河流堤防为例,建立了不同决口口门形状(U形、V形、T1形和T2形)的决口水流三维数值模型,计算分析了4种口门形状下决口附近的水位场及流速场分布规律。结果表明:进入决口后水流发生急速的侧向收缩和纵向跌落,决口处水深和流速在垂直水流方向断面上呈两侧小中间大的近似拱形分布,决口进口附近水流最大流速出现在决口左侧堤脚。数值模型和模拟方法可为制定堤防决口的最佳堵口方案提供技术参考。

• 单位
  南昌大学建筑工程学院