【摘 要】
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谷坊是广泛用于防治泥石流灾害的重要工程,具有抬高侵蚀基准、拦蓄泥沙、稳定沟道等作用。当前泥石流防治研究中,多以简单几何体代替谷坊及冲沟的实际形态,缺乏真实谷坊周围
【基金项目】
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国家自然科学基金重点项目(41330636);国家自然科学基金青年基金(41202197)资助
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谷坊是广泛用于防治泥石流灾害的重要工程,具有抬高侵蚀基准、拦蓄泥沙、稳定沟道等作用。当前泥石流防治研究中,多以简单几何体代替谷坊及冲沟的实际形态,缺乏真实谷坊周围流场的精细研究。为优化谷坊设计,提高抗泥石流冲刷能力,延长谷坊使用寿命,本文在连续相Euler坐标下,通过建立稀性泥石流RANS k-ε湍流的三维多物理场耦合模型,探讨在30年一遇降雨情况下,稀性泥石流在谷坊周围的流场分布、湍流动能大小及冲击荷载变化等情况。研究结果表明:顺流设计的谷坊迎水面可以有效减少坝前湍流;谷坊坝顶及背水面存在不同类型的回流漩涡;在背水面存在高能的侧切和下切湍流,在谷坊背水面的两侧坝肩及谷坊底部均应采取防护措施,研究成果可为谷坊设计和泥石流防治提供一定的参考。
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