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水工建筑物下游冲刷破坏一直是造成水利枢纽损坏的主要原因之一。在河流中修建水利枢纽会导致上下游水位差,水流从上游到下游时会将位能转化为巨大的动能,从而对下游造成冲刷,甚至直接导致泄水建筑物的破坏,因此正确的预测、预报泄水建筑物下游冲刷坑的形态、深度以及其他冲刷坑内部流场信息对于泄水建筑物的安全具有重要意义。本文首先采用FLUENT流体软件,k-ε标准两方程紊流模型闭合N-S方程、有限体积法对网格进行离散、VOF体积法追踪水面位置,建立了横丹水电站枢纽三维数学模型,并进行了流场信息计算和验证;然后通过C语言以及用户自定义对FLUENT软件进行二次开发,计算了闸坝下游二维冲刷坑,得到了冲刷坑最大深度及形态,结论如下:(1)采用有限体积法(简称FVM)及k-ε紊流模型得到了泄洪闸泄流三维流场信息;(2)采用C语言以及用户自定义(UDF),对Fluent进行了二次开发,实现了冲刷坑动态冲刷过程二维模拟;(3)FLUENT自带的动网格技术—局部重划模型可用于计算局部冲刷坑的模拟,冲刷坑最大深度及形态的计算值与实测值拟合良好;(4)局部重划网格在冲刷过程中分布规律为:靠近运动底边界的网格较密,处于冲刷坑中部的网格较疏,整体网格质量良好,表现出非结构网格较强的适应性;(5)床面水流剪应力在冲刷过程中基本上表现为逐渐减小的趋势;(6)σ自适应动网格技术可有效模拟闸坝下游二维冲刷坑,用户自定义(UDF)编程可有效控制冲刷坑底边界及冲刷坑内部网格的调整,且网格质量良好,在计算过程中可保持规则的网格。