基于计算流体力学的地表径流与地下管流的交互分析(英文)

作者：耿艳芬; 毛剑东; 王志力; 郭华强

来源：Journal of Southeast University (english Edition), 2020, 36(02): 198-205.

• 流体动力学(CFD)
• 交换流量
• 城市洪水模型
• 堰流公式

为了验证城市雨洪耦合模型中堰流公式的准确性并量化地表人孔处交互流量的水力学特性,提出基于现实尺度的三维数值模型,用于评估地表与地下管道间的交互流量.所述水动力模型基于三维Navier-Stokes方程,包括利用标准k-ε模型模拟湍流过程和采用有限体积法(VOF)捕捉自由表面.通过对比计算流体动力学(CFD)的模拟结果与传统堰流公式的计算结果,可以得出在指定条件下,堰流公式适用于地表与地下管道间的流量交互计算;正常流和溢流条件下管道中心剖面的流线和速度轮廓线表明双系统间的水量交互与路面水位、人孔和排水管道右侧结合处的水流变化直接相关.结果证明:CFD方法在分析城市雨洪交互中具有潜在应用价值,并能够更加清晰地提供雨洪交互过程中的信息.

• 单位
  东南大学; 南京水利科学研究院; 水文水资源与水利工程科学国家重点实验室