本项目结合水槽试验与数值模型研究了底床在不同水流状态下的冲刷过程。在水槽试验中,我们对明渠流状态下的一维与二维地形变化分别做了研究,着重测量了底床随时间变化的经过以及相应的流场与紊流场变化。除了测量平均水流速度与水面位置,我们同时测量了紊动能在水槽不同位置的分布,分析了他们对泥沙输运与地形变化的影响。在数值模拟研究方面,我们分别开发了可用于模拟局部详细流场与底床冲刷的全三维数值模型和用于模拟大尺度水流运动与地形变化的水深平均二维数值模型。通过采用前人的经典实验结果(主要是一维水槽试验)和本项目中的实验结果,我们对两种数值模型进行了严格验证,检验显示这两种模型都可以提供精度可靠的计算结果。最后,我们使用二维数值模型模拟了溃坝洪水的演进过程以及其引发的地形变化。
英文主题词scouring, numerical simulation, flume experiments, sediment transport, bed evolution