窝崩区水流结构的概化水槽试验研究

窝崩是长江中下游常见的一种崩岸类型，具有流场结构复杂、发展速度快、破坏力强等特点。为揭示不同类型窝崩三维水流结构的特点，以长江中游虾子沟和下游扬中窝崩为例，设计了一般型与口袋型的窝崩概化模型，开展了相应的水槽试验。采用PIV流场测量技术，获得了一般型和口袋型窝崩的三维流场，研究了这2类窝崩的水流结构。试验结果表明：(1)窝塘及附近区域可分为主流区、掺混区和回流区；(2)一般型与口袋型窝崩回流区流速的最大值分别为主流平均流速的0.19倍和0.27倍，掺混区存在着较大的流速梯度且紊动强度大，掺混宽度沿主流方向逐渐增大；(3)一般型窝崩回流区的垂向平均流速比口袋型大48%～76%,且回流中心相比于口袋型更靠近窝塘外侧，这导致一般型窝崩更易将窝塘内泥沙输运至主流区；(4)在较高主流流速条件下，一般型窝崩窝塘水体与主流的交换速率大于口袋型窝崩，较低主流流速下则相反。