摘要：在弯道水流中，几何参数宽深比对水流的3维运动特性具有重要影响。由于小宽深比（〈5）河道广泛存在于山区及人工河道中，采用声速多普勒流速仪（ADV）对固定宽度不同宽深比（B／H分别为1．5，2．0，3．0）的U型弯道内水流流速进行了精细测量，并以水面横比降、横向环流、流速重分布、紊动强度与剪切力为研究内容，讨论与分析了该情况下的弯道水流结构。试验结果表明，在小宽深比条件下增加宽深比时：1）水流动力轴线开始向凹岸偏移的位置提前，因而小流速主流线沿着凸岸流动，直到出弯道才开始向凹岸偏移，大流速则更早地向凹岸偏移；2）横向流速在凹岸开始波动的位置依次靠近上游，3种工况中波动位置分别为120°断面、90°断面及60°断面；3）凹岸表层附近出现次生环流的位置依次提前，其位置分别为120°断面、60°断面及30°断面，并且次生环流强度及范围不断增大；4）床面剪切力不断增大。需要指出的是：3种工况的剪切力在弯道入口断面到弯顶断面之间较大，最大剪切力位置均出现在弯道的前半段，可以推断在动床中弯道泥沙在此段的冲刷比较严重；过弯顶断面后，凸岸床面剪切力大于凹岸。试验结果可以有效地反映不同小宽深比参数对弯道水流结构的影响，并为该条件下的弯道泥沙冲淤研究提供参考。
分类：期刊> 自然科学与工程技术> 工程科技II> 综合科技B类综合
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关键词：弯道水流 水面横比降 横向环流 流速重分布 紊动强度 床面剪切力
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