同济大学学报(自然科学版)

作者：陈明，娄厦，刘曙光，RADNAEVA Larisa Dorzhievna，NIKITINA Elena，CHALOV Sergey Romanovich

单位：1.同济大学 土木工程学院，上海 200092;2.同济大学 长江水环境教育部重点实验室，上海 200092;3.俄罗斯科学院西伯利亚分院贝加尔湖自然管理研究所，乌兰乌德 670047，俄罗斯;4.莫斯科罗蒙诺索夫国立大学地理学院，莫斯科 119991， 俄罗斯

关键词：Flow–3D数值模拟,刚性沉水植物,波浪流速,紊动能,泥沙模块改进,泥沙悬浮

基金：国家自然科学基金项目（42072281）；上海市“科技创新行动计划”（20230742500，22ZR1464200）；中央高校基本科研业务费专项（22120210576）

由于植物引起的紊动作用，含刚性植物床面中悬浮泥沙浓度与无植物裸床相比显著增加，而通过平均流速计算底床切应力的传统泥沙模型无法模拟出该现象。因此，在含植物水流水沙运动物理模型试验的基础上，构建了基于Flow–3D的含刚性沉水植物条件下波浪传播的三维数学模型，模拟了植物影响下波浪动力特征和泥沙悬浮过程，同时从紊动能角度修正希尔兹数，对泥沙模块进行了改进。与实测数据相比，该模型可较精确地模拟出植物引起的整体水流流速减小和局部冠层顶部处的流速增大、水体紊动增强以及紊动能在波周期内出现两个峰值的现象。与原始泥沙模块相比，改进的模型考虑了植物尾流紊动对泥沙运动的影响，可提高含植物床面泥沙悬浮模拟的精度。

来源：2022年第6期

《同济大学学报(自然科学版)》期刊编辑部

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