第22卷第2期2023年6月宁夏工程技术Vol.22No.2NingxiaEngineeringTechnologyJun.2023不同丁坝间距对水流特性的影响研究刘丹丹1，2，吕阳川2，杨雄2（1.合肥工业大学土木与水利工程学院，安徽合肥230088；2.北方民族大学土木工程学院，宁夏银川750021）摘要：丁坝具有束窄水流、防冲减淤的作用，坝头附近流场呈三维紊动特性使河道受到强烈冲刷。在实际工程中，丁坝大多以丁坝群形式布设，丁坝间距直接影响绕流流场和局部冲刷，合理的丁坝间距，不仅节约成本，还能使丁坝群功能优化。选取不同丁坝间距并拟定5种对比方案，建立三维紊流数学模型，基于计算流体力学数值模拟方法，采用RNGk-ε湍流模型，模拟非淹没型直立正挑薄壁丁坝群对水流特性的影响。通过改变丁坝间距，分析不同丁坝间距对水位、流速、流态、回流区长度的影响。结果表明：随着丁坝间距的减小，坝下游水位下降变缓，坝间距为1m时，分界线沿着坝首与河岸平行；丁坝间距与丁坝长度的比值在15~7.5时，最下游丁坝回流长度随丁坝间距的减小而减小；丁坝间距与丁坝长度的比值在7.5~5时，最下游丁坝回流长度随丁坝间距的减小而基本不变。对丁坝间距及数量进行适当调整，可有效改善局部冲刷和回流区长度。关键词：丁坝间距；水流特性；回流区；数值模拟中图分类号：TV863文献标志码：A丁坝作为一种常见的水工建筑物，广泛应用于河道整治工程中，丁坝的布设可有效改变水流主流方向，减小丁坝所在岸的水流流速，弱化水流对河岸的冲刷，同时，主流区流速增大，促进河床泥沙的输移运动，减小泥沙淤积[1-2]。在实际工程中，由于部分丁坝设计不当，丁坝在水流冲刷侵蚀下，坝基逐渐被掏空，坝体坍塌的情况时有发生，造成巨大的经济损失，甚至危及沿河地区人民的生命安全[3-6]。为了使丁坝群更好地发挥作用，研究和掌握丁坝群附近流场、水流结构、冲刷机理、河床变形、冲刷深度等对实际工程具有一定的指导意义。国内外学者对此进行了大量研究。在模型试验方面，曹晓萌等[7]在多功能水槽中利用超声波多普勒流速仪（ADV）测量了在不同间距非淹没双体丁坝工况下的流速，给出了丁坝尺度划分准则。刘易庄等[8]采用粒子图像测速（PIV）系统对坝间水平面流场进行测量，探讨了淹没双丁坝对坝间水流的影响，结果表明，丁坝间距与丁坝长度的比值对坝间漩涡中心位置、坝间回流区及涡量分布有着显著影响。顾杰等[9]在U形水槽中弯道进口前布设丁坝，利用超声波水位测量和粒子图像测速（PIV）系统，研究了丁坝坝宽和...
