二维泥沙数学模型的改进——模型的建立

本文针对河道弯曲、狭长的特点,引进贴体坐标.将复杂的河道计算域转换成规则矩形域,使问题在规则域上求解.拟合坐标系下模型改进表现在以下两方面,一是引进紊动动能和紊动耗散率闭合雷诺方程,使模型能够回答整治工程局部水流结构,如回流现象,二是建立了一种新的悬沙输移模式,该泥沙模型能体现悬沙与床沙交换机理,既适用于水库上游淤积计算,也适用于水库下游冲刷计算.     

灌河口盐、悬沙通量的分解及时空特征

灌河是江苏省北部目前唯一没有在干流建闸的入海河流,拥有广阔的滩涂和优良的航运条件。河口通量是河口治理和河口环境保护中的关键要素。为研究灌河口的盐及悬沙的输运,基于实测资料利用通量分解方法对灌河的盐及悬沙通量的空间分布、大-小潮与潮内的时间变化特征进行了探讨。研究认为：在口门以内的弯曲河段,盐通量在凸岸浅水区一般指向下游,在凹岸深槽处则指向上游。大、小潮期间悬沙通量则基本上为左侧指向上游、右侧指向下游;口外盐通量方向为NNE-NE,而且随径流量大小而稍有改变,口外悬沙通量方向在远岸区域表现为WNW-NNE,近岸G2测点的悬沙通量则指向口门;口门内外盐和悬沙通量的组成均基本以T1、T2和T4为主导,通量组成的总体特征在大、小潮期间基本类似。涨落潮流速最大时刻的悬沙通量不一定与流速方向一致,最大落潮流速时刻由于悬沙浓度可能小于平均值而导致悬沙净输运指向上游。     

丁坝群坝田与主流水沙交换与冲淤机理综述

丁坝群不同平面布置方案下坝田与主流间的泥沙交换和地形变化是长江口深水航道回淤机理及减淤措施研究的重要内容,但以往研究不多。坝田与主流的泥沙交换及地形变化与紊流结构及时均流场有关,即与坝田-主流主界面混合层的大尺度相干结构和坝田内时均大尺度环流有关。在出水丁坝和淹没丁坝情况下坝田与主流的质量交换系数变化不大,约为0. 02左右。坝田不存在悬沙的平衡剖面(Rouse分布),悬沙和底沙均存在指向坝田的净输沙。坝田淤积达到准平衡状态需要5～6 a,但基本上在前2 a就达到了平衡。     

三峡库区中小流域产沙数学模型

本文旨在探讨三峡库区中小流域的产沙数学模型,分析研究库区主要环境因子对流域产沙的影响,推导出流域产沙量的计算,与产流计算公式一起,构成了概念清楚、过程明确、结构完整的流域产沙模型.将该模型用于三峡库区部分流域的产沙验证计算,结果令人满意.     

乌江白涛河段复杂滩群河床演变分析

通过历年实测资料结合数学模型,对乌江白涛河段近期河床演变状况进行细致分析,中洪水期,郭母子滩挟沙能力急剧减弱,泥沙沉积形成江心洲及暗礁;枯水期,该滩产生自左向右横流及扫弯水等不利流态.狮子口滩群横向边滩变化,纵向航道变深、变窄、变弯;洪期流速减小,泥沙落淤;受扫弯水冲刷,左岸向河心位移,形成弯、窄、t浅滩;大量的人工掘...     

港珠澳大桥建设对水沙环境影响数学模型研究——II. 模型的应用

对港珠澳大桥工程方案实施后潮流泥沙进行数值模拟,将桥墩附近网格进行加密处理,把桥墩本身刻画为固边界。根据数值模拟结果,对大桥工程实施后附近海区潮位、流速和潮量变化及水下地形冲淤变化进行了分析,研究结果表明,港珠澳大桥对伶仃洋海域潮流泥沙影响仅限于大桥附近,对伶仃洋滩槽格局没有影响,对伶仃航道没有负面影响。     

枕箱、龙穴南水道航道疏浚工程对蕉门出海水域影响的计算分析*

蕉门出海水道分为枕箱水道和龙穴南水道,其航道整治工程以疏浚为主。采用河床演变分析和二维嵌套潮流悬沙数学模型,研究了枕箱、龙穴南水道航道疏浚工程对蕉门出海水域的影响。研究表明:1)蕉门出海水道一主(枕箱水道)一支(龙穴南水道)的格局基本稳定,河床演变相对稳定,枕箱水道分流比呈减小趋势;2)疏浚工程实施后,对龙穴南水道和枕箱水道分流比、流场、含沙量场和冲淤变化影响较小,引起的变化仅在航道疏浚段及其边滩附近;3)由于疏浚工程量较小,对蕉门出海水域的水沙动力条件没有明显的影响。     

台山核电站取排水工程潮流泥沙数值模拟研究

采用TK-2D软件建立了台山核电站海域平面二维潮流数学模型,在对该模型进行验证的基础上,建立了工程海域的二维泥沙数学模型,并对该海域的悬沙场、地形冲淤变化进行了验证和计算,分析了整个海域泥沙运动及分布的特点.根据核电站取、排水量变化及各种取、排水方案,分别通过数值模拟计算给出取水系统造成的年冲淤强度和冲淤量;根据各方案...     

长江中游戴家洲河段河床演变分析及趋势预测

戴家洲河段来水来沙特点分析表明,本河段具有明显的平原河流特征,水流易受地形影响,河段年际间来水来沙存在较大的变化,来沙以流域产沙为主,河段内造床起主导作用的是悬移质泥沙运动.河段演变特点主要表现为:洪水河势基本稳定而中低水滩地则冲淤变化不定;池湖港心滩基本稳定;巴河边滩发育和冲蚀交替;戴家洲洲头不断变化;直港直水道和微...     

我国河流水流泥沙数值模拟技术进展与应用

文章对我国水运工程领域河流水流泥沙数值模拟技术的发展过程和技术创新成果进行了系统的总结。对一维、二维和三维水沙模型在模拟系统和计算方法等方面近年来的技术进展给予了归纳,并对几个模拟系统的一些具体工程应用进行了简要介绍。目前,一、二维水沙数学模型已相对比较成熟,三维模型也能应用来解决一些具体问题。河流水沙数值模拟技术今后的发展主要在于基础理论的创新,观测技术的提高,观测资料的系统化与公开化,以及数值模拟成套技术的标准化,实现数学模型的开放性检验与应用等。