论文研究 - 矩形明渠横向剪切层及其流速分布

河流和生态环境工程中的许多问题都需要使用明渠剪切层中水流的横向速度分布，例如污染物扩散的分布，沉积物的运输和河岸侵蚀以及水生生境。 关于速度如何在壁边界层中横向变化还不是很了解。 本文根据Shiono＆Knight提出的深度平均动量方程，给出了矩形明渠中横向速度分布的解析解。 对于给定的粗糙通道，在壁面剪切层中获得的横向速度分布与横向涡流粘度（λ）和深度平均二次流（Γ）的两个水力参数有关。 以上两个参数与通道纵横比B / H之间的初步关系是从两组实验数据中获得的。 如等式（26）所述，研究了剪切层的横向宽度（δ），并且发现其与λ和床摩擦系数（f）有关。 这项研究表明，在极端情况下（λ= 0.6和f = 0.01），壁附近的横向剪切层可能非常宽（δ/ H = 14.6）。