复式河槽漫滩水流流速分布二维解析解  

Two-dimensional analytical solutions to depth-averaged velocity in compound channels with overbank flows

作　　者：刘超[1] 杨克君[1] 刘兴年[1] 

机构地区：[1]四川大学水力学与山区河流开发保护国家重点实验室,四川成都610065

出　　处：《水利学报》2012年第S2期27-34,共8页Journal of Hydraulic Engineering

基　　金：国家重点基础研究发展计划"973"项目(2011CB409903);国家自然科学基金资助项目(11072161;51279117);全国博士学位论文作者专项资金资助项目(201051)

摘　　要：通过水深平均纵向与横向流速的乘积(UV)d和垂线平均流速的平方Ud2获得了二次流项系数K的横向分布;根据(UV)d和Ud2在各区域内的关系,引入常系数a和b来表征二次流,进而给出了新的垂线平均流速二维解析解。该解析解表明,b只出现在水深线性变化区域的解析式中。分析发现,a的符号代表各区域内二次流的旋转方向,二次流强度则由a和b的取值共同决定;各区选定合适的a值可以得到较好的计算结果,b值对流速分布的影响主要在主槽区和主槽边坡区。采用英国FCF不同系列试验资料对计算模型进行验证,结果表明,计算值与实测值吻合较好。同时,比较了a和b在不同断面形态的复式河槽中的取值,并就其变化规律进行了分析。通过水深平均纵向与横向流速的乘积(UV)d和垂线平均流速的平方Ud2获得了二次流项系数K的横向分布;根据(UV)d和Ud2在各区域内的关系,引入常系数a和b来表征二次流,进而给出了新的垂线平均流速二维解析解。该解析解表明,b只出现在水深线性变化区域的解析式中。分析发现,a的符号代表各区域内二次流的旋转方向,二次流强度则由a和b的取值共同决定;各区选定合适的a值可以得到较好的计算结果,b值对流速分布的影响主要在主槽区和主槽边坡区。采用英国FCF不同系列试验资料对计算模型进行验证,结果表明,计算值与实测值吻合较好。同时,比较了a和b在不同断面形态的复式河槽中的取值,并就其变化规律进行了分析。

关 键 词：复式河槽 漫滩水流 解析解 二次流 流速分布 

分 类 号：TV-55[水利工程]