曲线坐标系下考虑植被影响的三维水沙数学模型

摘要：建立曲线坐标系下的三维水流泥沙湍流运动模型模拟弯曲渠道内布置水生植被后的水流结构和河床变形分布，计算了试验室 60o弯道内流经植被的水流流速平面结构和断面分布以及不同植被布置情况对水流泥沙运动和床面变形的影响。数值结果较好地再现了试验规律。计算结果表明在弯道内布置植被会改变水流流速分布情况：植被覆盖区域的水流流速降低、弯道内二次流减弱和泥沙运动减弱，而非植被覆盖区域的水流流速增大、断面二次流依然存在且泥沙运动加剧。通过比较两种水生植被布置条件下的床面变形情况，发现合理布置植被可以减缓凹岸的泥沙侵蚀，但也会加剧凸岸的泥沙淤积。