弯道式引水渠首是利用弯道水流特性处理泥沙问题,提高引水质量的一种有效的工程措施,行进在弯道式引水渠首中的弯道水流是泥沙运动的直接动力。本研究主要从理论分析、试验研究和数值模拟三方面对弯道式引水渠首中的弯道水流进行了研究。首先利用计算流体动力学软件FLUENT提供的不同紊流模型同时引入VOF追踪自由表面的方法,对弯道式引水渠首中的弯道水流进行三维数值模拟,并与物理模型试验结果进行对比,得出最适合本研究的紊流模型,之后采用该模型对不同流量、存在不同横向底坡、不同上游入弯整治段下的弯道水流进行三维数值模拟。主要内容和结论如下：(1)三种紊流模型均可对弯道式引水渠首中的弯道水流进行数值模拟,得到弯道水流的水力特性,其中Re ynolds应力模型模拟弯道水流的精度最高,模拟出的水流内部结构能更好的吻合实际情况,其次是(?)RNGK-ε模型,偏差最大的是标准k-ε模型；(2)采用RNGK-ε模型对两种典型流量下的弯道水流进行了三维数值模拟,得出流量的大小对弯道水流纵向流速的最大值偏移有影响：流量Q越大,水流纵向流速最大值越接近渠道中心线位置,反之偏移程度越大；(3)对渠底存在横向坡降和不存在横向坡降的两种情况进行了三维数值模拟,结果表明存在横向坡降渠道的水力结构能更好的满足渠道引水排沙的需求；(4)对入弯控制段分别为顺直形和“S”形两种情况下的弯道水流进行了数值模拟,发现入弯前整治段形状的改变对弯道段的水流结构产生了影响,数值模拟结果可以为实际工程中渠首的设计提供参考依据。