计算流体力动力学(简称CFD)是建立在经典流体力学与数值计算方法基础之上的一门新型独立学科,通过计算机数值计算和图像显示的方法,在时间和空间上定量描述流场的数值解,从而达到对物理问题研究的目的,它客服了理论分析方法对于大量非线性情况不能给出解析结果和试验方法受到测量精度、经费投入、人力和物力的巨大耗费及周期长的缺点。它兼有理论性和实践性的双重特点,成功应用于水利、航运、海洋、环境等流体工程领域。河道糙率在洪水演进计算、河道整治规划等水力计算中常常用到,其主要用于推求河道水面线。河道糙率对水面线的灵敏度非常大,其准确程度对计算精度有很大影响。在洪水演进计算中,河道糙率与设计洪水位的计算密切相关；在河道整治规划中河道糙率影响到土石方开挖和回填的计算,只有选取了合适的河道糙率才能确定出合理、经济的工程规模。本文利用CFD软件Fluent,采用水气两相流的VOF方法与标准k-ε紊流模型相耦合,对具有群潜坝的河道水流流场进行了数值模拟,旨在探求群潜坝对河道糙率影响的机理,以求对物理模型试验的结果进行进一步完善。本文研究内容为校自选项目“群潜坝对河道糙率影响试验研究”的后续研究内容；通过对坝间距为50cm、25cm、12.5cm、6.25cm与原河道(没有布置潜坝),流量分别为4m3/h.8m3/h、15m3/h、25m3/h、45m3/h、75m3/h共30种工况下河道水流流场的数值模拟,分析了建有群潜坝的河道其糙率的变化,得到了坝间距、水深坝高比对河道糙率的影响规律,并进一步分析了群潜坝对河道糙率影响的机理。所得结论如下：1)FLUENT软件用于计算建有群潜坝的河道水流流场是可行的；2)河道中布置群潜坝后,水流流速分布与原河道(没有布置群潜坝的河道)中水流流速分布相似；3)河道通过某一流量时,对同一河道断面而言,河道糙率随着坝间距的减小而增大；4)在群潜坝布置段,水深坝高比的变化对对河道糙率影响较大；群潜坝布置段下游,水深坝高比对河道糙率影响较小；5)群潜坝对其布置段下游河道的糙率基本没有影响,群潜坝布置段下游河道糙率与原河道糙率基本相等；6)在坝间距一定的情况下,对同一河道断面而言,河道糙率随着水深坝高比的增大而减小；7)相同坝间距和水深坝高比情况下,河道糙率沿程减小。即群潜坝对河道糙率的影响是沿程减小的；当水深坝高比增大到一定程度后,河道糙率趋于稳定,不再沿程发生变化；8)河道通过某一流量时,随着坝间距的减小(即潜坝数量增多),河道内水流流速从上游到下游变大的幅度增大；9)潜坝迎水面流速矢量分散,流速较小,潜坝背水面流速矢量集中,流速较大；潜坝背水面出现漩涡(即负压区)。10)潜坝迎水面流速等值线条数较少,覆盖范围较大,流速较小；潜坝背水面流速等值线条数较多,而且覆盖范围小,比较集中,流速较大。