摘要：采用κ-ε紊流模型，对沉沙池立面流厨行了数值模拟。在验证模型正确的基础上，以大禹渡沉沙池为例，分析了沉沙池中水流的运动规律，为进一步研究泥沙在沉沙池中的运动规律提供了前提，最终为沉沙池的工程设计和运用管理提供科学依据。

关键词：沉沙池 κ-ε模型 立面流场 大禹渡

1 前言

　　在多沙河流上修建引水工程，为了减少进入引水渠的泥沙，保证引水质量，往往需要在渠首设置沉沙池沉淀大部分泥沙，防止或减轻引水渠的淤积以及泥沙对水轮机、水泵等过流部件的磨损，防止粗颗粒泥沙进入农田，引起农田沙化。

　　对于沉沙池的研究，我国科研工作者自50年代以来通过物理模型试验进行了大量的研究工作^[1～3]，在沉沙池的结构与形式方面取得了许多成果，但在沉沙池计算理论方面，国内目前大多数还是将沉沙池水流作为一维流或二维均匀流处理，计算泥沙沉降仍采用传统的准静水沉降法、非饱和输沙等经验、半经验公式。而国外自70年代开始就已将各种紊流模型应用到沉沙池计算当中，提出了许多数值方法来模拟沉沙池中的水流泥沙运动规律。国内在这方面的研究尚不多见，因此有必要应用紊流理论来研究沉沙池中的实际水流运动，为沉沙池的工程设计和运用管理提供科学依据和理论指导。

2 数学模型

2.1 基本控制方程

　　对沉沙池流场的研究，其最终目的是为了研究泥沙在沉沙池中的垂线分布和沿程淤积情况，在此基础上按照工程要求设计沉沙池的合理尺寸。因此可将沉沙池水流简化为立面二维水流进行研究，水流基本控制方程包括

　　连续性方程

　　动量方程

其中

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