断面宽高比对弯道水流水力特性影响分析

张立群

(朝阳县凌河保护区管理局，辽宁 朝阳 122004)



断面宽高比对弯道水流水力特性影响分析

张立群

(朝阳县凌河保护区管理局，辽宁 朝阳 122004)

采用声学多普勒流速仪及CCD摄像机水流运动捕捉技术对不同断面宽高比的弯道水流水力特性进行了试验研究，得到不同工况下的弯道水流流量与水流的分布情况，总结了宽高比对弯道水流水力特性的影响规律，证明断面宽高比基本不影响弯道水流的基本水力分布形态，但对其量化程度影响明显，而各个位置处按受影响程度大小可排序为：弯道中部，弯道中后部，弯道入口处，弯道尾部。

宽高比；弯道水流；水力特性；试验；影响分析

1　概　述

自然界的河流大多为弯曲河流，其河流水力特性的研究有许多方面的应用，如引水防沙、岸滩保护、取水口位置的设计安排等。目前国内外对弯道水流的研究已经很深入，例如郭维东等人研究了丁坝对弯道水流紊动强度的影响，闫晓惠等人分析了取水口位置对弯道水流流速分布的影响等。这些研究对实际工程设计、尤其是工程优化设计做出了重要的贡献，但在许多方面还存在提高的空间，例如很少有人详细分析过断面宽高比对弯道水流水力特性的影响。

因此，本文采用弯曲水槽为试验模型，通过改变水深的方式来改变水体断面宽高比(主要指入水口处宽高比、即河道平均宽高比)，并采用声学多普勒流速仪及CCD摄像机水流运动捕捉技术对不同工况下的水流进行观测，得到了不同宽高比工况下的水力特性，从而详细分析出断面宽高比对弯道水力特性的影响,为更为精细地、科学地解决弯道水流相关工程问题提供了理论参考。……