王 帅，张社荣，戚 蓝，王高辉

(天津大学水利工程仿真与安全国家重点实验室，天津300072)

0 引 言

在泄水建筑物及导流洞出口下游设置防淘墙是保护岸坡，防止坡脚发生冲刷的有效措施，但是在水流、波浪等的作用下，防淘墙附近河床仍会发生冲刷，河床下切，使得防淘墙暴露于基岩外部，严重时会导致防淘墙及上部建筑失稳，进而造成岸坡坍塌。因此研究河床的冲刷问题对于防淘墙的设计具有重要意义。

目前河床冲刷主要集中在两个方面:①下游为岩石河床时，其冲刷过程大致为:射流作用于岩石河床上，强烈的脉动水流进入岩石缝隙并沿缝隙传播，产生的脉动压力促使岩石解体与出穴，从而造成河床冲刷，最有代表性的是刘沛清[1-3]等挑射水流对岩石河床的冲刷研究；②下游为深覆盖层河床时，其冲刷相对简单，多采用模型试验[4]或经验公式[5]进行研究。然而，考虑到模型试验费用高、周期长的特点，以及针对防淘墙前河床冲刷经验公式的匮乏，使用CFD技术对河床冲刷进行数值模拟为本研究提供了一条更加可行的途径，如邓军[6]等通过建立冲刷坑底部压力、流速和冲刷深度的平衡关系模拟了射流对二维河床的冲刷，并进行了实验验证；陈小莉[7]等以实际平衡冲坑为边界条件，通过CFD技术模拟了桥台局部冲刷，并研究了坑内的水流运动；凌建明[8]等使用CFD模拟了圆柱形桥墩附近三维流场，针对水流对河床的冲刷，给出了桥墩附近床面的剪切应力分布。……