平原复式河道三维水流模拟：雷诺模型验证与特性分析

"复式断面河道三维水流数值模拟是一项针对平原地区常见河道类型的深入研究，由杜王芳和赵振兴在河海大学环境科学与环境工程系完成。这些河道的特点在于流量和水位具有显著的季节性变化，这使得理解其内部水流特性对工程设计和环境保护具有重要意义。研究采用雷诺应力模型进行数值模拟，目标是分析垂线流速分布、二次流以及湍动能等参数，以揭示复式河道三维水流流动的特性和复杂行为。 在复式河道的水流研究中，以往学者们已有所贡献。例如，Fei-Yong Chen (1996)利用大涡模型处理宽浅矩形渠槽的水流问题，Nadaoka和Yagi (1998)提出二维沿水深积分的浅水方程模型来模拟三维紊流的特定条件。林斌良(1995)和宿晓辉(2003)分别采用不同的湍流模型来研究有植被的浅水河道和浅水河道的紊流运动。槐文信和陈文学(2003)则通过混合有限分析法处理漫滩水流的物理参数，而邵学军(2004)等人的工作则集中在模拟复式明渠的三维紊流特性。 本研究的核心内容是构建基于雷诺应力模型的数学模型，该模型旨在精确模拟复式河道的三维水流情况。通过数值模拟，研究人员能够获取垂线流速分布曲线，并将其与实验数据进行比较，验证模型的准确性和可靠性。这样做的目的是为了深化我们对复式河道水流动态的理解，包括主流与二次流的相互作用，这对于理解和控制水环境，尤其是在预测污染扩散和评估河流过流能力方面具有实际价值。 这项研究不仅填补了现有文献在复式河道三维水流模拟方面的空白，也为水环境科学管理提供了重要的理论支持，对于保障河道健康、防止泥沙淤积以及污染物扩散等方面具有深远的意义。"