输沙率公式对桥墩局部冲刷数值模拟影响研究

基于Melville桥墩局部冲刷试验模型，采用FLOW-3D软件，利用大涡模拟方法模拟了桥墩绕流局部冲刷过程，通过分析冲刷坑形态、深度的变化过程，评价了Meyer-Peter和Van Rijn推移质输沙率公式在桥墩绕流局部冲刷模拟中的适用性，并结合两输沙率公式结构分析了模拟结果存在差异的原因。结果表明：大涡模拟方法能够有效模拟桥墩绕流的复杂流态，采用Meyer-Peter推移质输沙率公式的局部冲刷模拟结果较好，预测的冲刷坑形态更接近试验观测结果；当时间为30 min时，最大冲刷深度与试验观测结果相对误差为2.3%。采用Van Rijn推移质输沙率公式的预测结果相对较差，最大冲刷深度与试验观测结果相对误差为15.5%。