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大坝建成后,坝前水位抬高,下泄水温与原河道水温相差明显,致使原河床潜流带内温度场发生变化,对该区域内的生态健康、物质与能量交换有较大的影响,因此,研究水温T、流速V、水位H、河床渗透系数k和沙坡高度h对大坝下游河床潜流带温度场的影响规律有重要意义。本文利用CFD-Fluent及COMSOL Multiphysics软件,基于雷诺平均方程(N-S方程)、k~ω湍流模型、Darcy方程及热传导方程,构建大坝下游河床地表水-地下水耦合模型;通过Morris全局灵敏度分析方法探讨单因素影响及多因素影响下大坝下游河床潜流带温度场变化情况。本文的研究内容和结论如下:(1)基于构建的二维地表水-地下水耦合模型,由单一影响因素分析可知,迎水面大约1/2处出现压力峰值,沙坡波峰出现压力波谷值,背水面为负压区;靠近河床表面深度大约0.1~0.2m区域内受河水温度影响较为明显,监测点(2.75,-0.1)、(2.75,-0.2)在模拟24h完成时刻前温度均已达到稳定状态;并且在沙坡下部会出现一个半圆的低温区域,同时随着河床潜流带在垂直方向上的深度加大,水温对其影响逐渐减弱。(2)由Morris全局灵敏度分析可知,流速v、水温T、水深H、河床底质渗透系数k和沙坡高度h对河床潜流带温度场影响依次减弱。同时可以得出水温T和水深H与温度场变化呈正相关关系,其余因素呈负相关关系。(3)在三维模型与二维模型计算结果对比中显示,水温T、流速v、渗透系数k的增加,河床潜流带温度场受水温影响相比二维模型计算结果而言更为明显;在保持其他影响因素不变的情况下,将流速增加20%时,三维模型与二维模型计算结果相比河床表面压力差在顺水流方向上增加了 8.39Pa,并且沙坡下部的低温区域有向下运动的趋势;而将水深增加20%时,三维模型与二维模型计算结果相比河床表面压力差在顺水流方向上增加了 1.66Pa,并且三维模型与二维模型计算结果相差不大。