一维数学模型在河道洪水演进中的应用

河道洪水演进是典型的非恒定流现象,在洪水演进模型中必须采用非恒定水流数学模型。本文介绍了平面一维水流数学模型的建立,其理论依据为圣维南方程组,并选取隐式差分的方法进行求解。     

黄河吴龙区间河道洪水演进的数值分析与计算

本文建立了河道洪水演进的一维水流数学模型,采用Preissmann的四点空间中心差分格式对圣维南方程组进行离散,应用追赶法求解明渠非恒定流的圣维南方程组。将该模型应用于吴堡至龙门河段洪水演进过程,演算结果表明计算值与实测值吻合较好,验证了该模型是合理可行的。     

长江感潮河段二维潮流数值模拟*

通过非结构网格建立了长江感潮河段二维潮流数学模型,研究了水工建筑物在非结构网格中的处理,验证结果良好;为检验模型长河段沿程流量的守恒性,模型上边界分别采用枯水、中水、洪水3种恒定流量模拟感潮河段水流运动。计算结果表明:模型沿程流量守恒性良好,模型能够有效模拟长江感潮河段水流运动。     

三峡—葛洲坝间河段汛期通航水流条件研究

两坝间河段是长江中上游的咽喉河段,受两岸高山峡谷制约,汛期水流流速大、比降大,呈洪水急流滩特性,再加上受三峡电站调峰和葛洲坝电站反调节的双重影响,通航条件极其复杂,安全风险多,监管压力大,通航管理要求高。本文采用平面二维水流数学模型模拟分析了恒定流和非恒定流条件下重点滩段的水位、比降、流速等水流特性,研究成果可为两坝间适航流量研究提供技术支撑,为两坝间河段船舶航行和通航管理等提供参考。     

日调节非恒定流对筲箕背河段航道水流条件的影响

选取典型工况通过非恒定数学模型计算分析滩段水位、流量、流速、比降等因素变化特性,得到日调节对筲箕背河段水流条件的影响。结果显示,2种日调节工况下非恒定流传播至筲箕背河段水位变幅在1.01~1.37 m,非恒定流对下游航道水流条件和对研究河段内的控制河段及航道维护设施等产生一定的影响,并且日变幅4.5 m较日变幅3.0 m工况对航道水流条件等影响更大。分析结果为优化枢纽航运调度方案和航道维护措施提供支撑。     

非恒定流模型在西江航道整治中的应用

在模型试验的基础上,建立了一维非恒定水流数学模型,计算分析了潮汐、长洲枢纽运行对下游航道的影响,旨在为航道整治确定方案提供参考.     

二维水流数学模型在马家咀航道整治工程防洪评价中的应用

通过建立的基于有限体积法的平面二维非恒定流数学模型,对马家咀航道整治一期工程建设前后的河道水流运动进行模拟计算。结果表明:工程建设前后工程河段水位变化较小,工程附近河段水流流态及水流流速分布无明显变化。研究建立的二维水流数学模型可准确模拟工程河段水流运动,能在防洪影响评价中对工程前后河道水流、水位变化变提供较为可靠的依据,具有实用价值。     

船闸引航道内水面波动的二维数学模型研究

提出船闸引航道内水面波动的二维数学模型,采用二维非恒定流数学模型和船闸灌泄水一维数学模型联解.这一模型考虑了船闸灌泄时水流惯性的影响,较好地模拟了三峡工程上引航道船闸灌水产生的水面波动,同时,给出了水面波动周期和波长的近似计算公式。     

非恒定流作用下输沙率变化过程研究*

通航河流修建水利枢纽后,调峰发电下泄类似“人造洪峰”的非恒定流和含沙量趋近于零的清水,破坏了河流的平衡,给河床演变、航道整治技术等带来新的课题。通过水槽试验、理论分析等手段,研究枢纽下游非恒定流作用下均匀沙的起动与输移规律。研究认为：非恒定流作用下输沙率变化过程与水流条件具有不同步性,并与水流非恒定强度P有关,当P＞032时,水流参数峰值一般先于输沙率峰值;当P＜032时,水流参数峰值滞后于输沙率峰值。     

电站泄流对乌江渡码头河段航行影响改善研究

为解决乌江渡水电站泄流作用下电站下游乌江渡码头进港困难问题,文章采用二维数学模型对水流进行模拟结合航行阻力分析方法,对乌江渡码头河段通航水流条件进行研究。首先对恒定流通航条件进行了分析,发现了恒定流碍航基本发生在最低通航流量。然后基于电站一些典型泄流过程,采用10 min水位变率、流速和比降分析非恒定流历时变化,研究了电站泄流传递过程对通航水流条件的影响。最后针对电站泄流引起泄水波波锋所到河段局部比降、流速快速增大,进而导致通航水流条件恶化问题,提出了"对航道进行理直、拓宽"优化航道布置形式结合"电站泄流由单次改为延时多次"调整枢纽泄流方式的改善措施,基本解决了乌江渡码头通航水流碍航问题。上述成果为改善类似碍航问题提供了参考。