珠江河网与河口一二维水沙嵌套数学模型研究

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可视化河网一维恒定水流泥沙数学模型

可视化河网一维恒定水流泥沙数学模型可视化河网一维恒定水流泥沙数学模型是用来研究河流水动力学的数学工具。

这种模型基于河网的一维流动特性，通过描述水流的速度、流量和泥沙的输运量，来模拟河网中水流的运动情况。

河网一维恒定水流泥沙数学模型的建立需要考虑的因素包括：水流的速度、流量、泥沙的输运量以及河网的地形和地质条件。

通常情况下，河网一维恒定水流泥沙数学模型使用均一系数来描述水流的速度和流量，使用经典的河网输运方程来描述泥沙的输运量。

河网一维恒定水流泥沙数学模型的可视化方法通常使用计算机软件进行模拟。

这种方法可以使用图像和动画来清晰地展示河网水流的运动情况。

通过可视化河网一维恒定水流泥沙数学模型，可以更好地理解河流水动力学的运行机制，并且可以利用这种模型来研究河流的泥沙输运特性，为河流的管理和保护提供有益的参考。

河网一维恒定水流泥沙数学模型在实际应用中也有一些局限性。

例如，模型基于一维流动特性，并不能很好地反映河流中的二维流动情况，因此在某些情况下可能存在偏差。

此外，模型也只能描述河流的平均流动情况，不能很好地反映河流中的瞬时流动变化。

因此，在使用河网一维恒定水流泥沙数学模型时，应该注意这些局限性，并适当考虑其他因素的影响。

总的来说，可视化河网一维恒定水流泥沙数学模型是一种有效的研究工具，可以帮助我们更好地理解河流水动力学的运行机制，为河流的管理和保护提供有益的参考。

然而，在使用这种模型时也应该注意它的局限性，并适当考虑其他因素的影响。

未来，可能会有更加先进的模型出现，以更好地反映河流水动力学的运行机制。

除了可视化河网一维恒定水流泥沙数学模型，还有其他一些数学模型可以用来研究河流水动力学。

例如，可以使用二维水流模型来描述河流中水流的二维运动情况，可以使用河网三维模型来描述河流中水流的三维运动情况，也可以使用河流水动力学数值模拟模型来描述河流水流的瞬时流动变化。

这些数学模型各有优劣，在实际应用中应根据需要选择适当的模型。

一维河网嵌套二维洪水演进数学模型应用研究

数学模型为蓄滞洪区提供边界条件，运用平面二维再
模型模拟蓄滞洪区运用的洪水演进，还未能实现一但维模型和平面二维模型在分洪口门水力要素的实时交
摩阻比降；为动量校正系数；重力加速度。Ｏｔｇ为
我国存在众多河网交错的水系，比如长江洞庭湖、珠江三角洲等地区，这些地区洪水期水流在河道、分蓄洪区和湖泊内运动，流流态复杂，流方向不定，水水并可能还受到堰、闸等建筑物的影响。研究洪水在河道、湖泊、分蓄洪区的演进过程是一项重要而复杂的工作，对防洪决策能起到一定的参考作用。河网水流模型是该地区防洪调度的主要技术手段，维河网模型能从一
一
维河网嵌套二维洪水演进数学模型应用研究
杨芳丽，小峰２张艳霞。张，
（．江航道规划设计研究院航道一所，北武汉４０１２武汉大学水资源与水电工程国家重点实验室，１长湖３００；．
也表明模型构建合理、用方便、定性好，合实际物理过程，备推广应用价值。运稳符具
关键词：维河网；数学模型；洪水演进；分蓄洪区；洪水调度一
中图法分类号：Ｔ７Ｖ８文献标志码：Ａ
湖北武汉４０７；３湖北省水利厅，北武汉４０７）３０２．湖３０２

河口区重大工程活动对河床演变影响的数值模拟研究

沿海高速建设等；同时航道升级和开发也在逐步实施，如广州港出海航道三期工程、圳西部公用航道工程等；深另外，举世瞩目的港珠澳大桥工程也已开工建设。如此众多的工程建设，无疑会导致伶仃洋水域水沙动力环境的变化。而其中不乏规模宏大的建设项目，广州港出海如航道三期工程和港珠澳大桥工程。以往的研究，以口多门为界，析工程建设对伶仃洋水域滩槽变化的影响。分
口门的整治开发、大铲湾港区工程、深圳机场工程、深圳
对于河口区的大型涉水工程，其影响可能波及河口
区乃至上游三角洲网河区，因此研究考虑先应用一维网
河区、维河口区联解的潮流泥沙数学模型，从联解二再
第２期２１０１年２月
广东水利水电
ＧＵＡＮＧＤ０ＮＧＡＴＥＲＷＲＥＳＯＵＲＣＥＳＡＮＤＨＹＤＲＯＰＯＷＥＲ
Ｎｏ２．Ｆｅ２１ｂ．０１
河口区重大工程活动对河床演变影响的数值模拟研究
卢素兰，星科，蒋吴琼
：
影响水域再应用局部二维潮流泥沙数学模型进行河床冲淤变化的详细研究。笔者认为，个研究思路是合理可这取的，既全面又有侧重点。伶仃洋水域的开发建设将继
续下去，重大项目必不可少，如近期重新提上议事日程的大小铲岛规划港区项目。本研究既可为工程项目的方案节点方程：

水沙河口衔接数学模型的研究及其应用

Ａｂｓｒｃ：Ａｔａｔ１一Ｄｎ一Ｄｏｉｅｍｅｃｌｍｏｅｓｐｏｗａｄｄｒｎｈｍｅｃｌｃｌｕａｉｎｏｏａｅｉｎｔａａｄ２ｃｍｂｎｄｎｕｒａｄｌｉｕｔｆｒｒｕｉｇｔｅｎｕｒａａｃｌｔｏｆｆｗｎｄｓｄｍｅｔｉｉｌａｅｔａｙＩｃｏｄａｃｔｈ一Ｄｎｄ２一Ｄｍｅｉｎｌｆｏｃｎｉｕｉｑｔｎ，ｔｅｍｏｉｎｅａｉｎ，ｔｉｆｉｎｅｕｓｕｒｒ．ｎａｃｒｎｅｗｉｈｔｅ１ａｄｉｎｓｏａｗｏｔｎｔｅｕａｉｌｙｏｈｔｏｑｕｔｏｈｅｄｆｕｓｏ —
将此模型应用于天津泰达永定新河河口工程的研究上，经实测水沙资料验证，计算值与实测值基本吻
合。为河口改造时引起的河道与海区的水流及泥沙稳定性问题提供了可行的研究方法。
关键词：河口一、二维衔接模式；泥沙数学模型；两相流底沙ｄｓｄｍｅｔｈｅｏｄｍｏｅｎｑａｉｎｆｒｔｅｔｏｐａｅｆｗａｄｔｅｅｕｔｎｆｒｆｖｒｂｄｅｏｕｕｔｏｈｕｐｎｅｅｉｎ，ｔｅｂｄｌａｖｍｅｔｕｔｏｈｗ — ｈｓｏｎｈｑａｉｅｅｖｌ — ｏｅｏｌｏｏｉｔｎ，ｔｅｔｒｅｓｅｓｓｌｉｇｍｅｈｄｆｒｆｖｒｎｔｏｋａｄｔｅｕｗｎｉｅｅｃｃｅｒｐｌｄｔｈｉｏｈｈｅ — ｔｐ —ｏｖｎｔｏｅｅｗｒｎｈｐｉｄｄｆｒｎｅｓｈｍｅａｅａｐｉｏｔｅ１一Ｄｒｅｈｎｌｏｉｅｖｒｃａｅ；ｉｎ

一维河网水流数学模型在含多个沙洲的天然河道中的应用

摘要：对含有多个沙洲的天然河道，由于河道分汉，不便采用一维或平面二维模型计算洪水演进过程。通过把这种类型的河流看作小型河网，采用一维河网水流数学模型来进行模拟。将这种模型应用于东荆河洪水演进计算，定后，率模型验证的计算结果和实测资料基本一致，效果良好，将其应用于东荆河洪水调度具有积极的指导作用。关键词：一维河网；值模拟；数分汉河道；洪水演进；东荆河中图分类号：４ＴＶ１３文献标识码：Ａ文章编号：６２１８（０８０—０６０１７—６３２０）３０３—２
ｏｔｏｅｂｓｃｌｃｏｄｓｗｉｈｆｌａａ，ｉｈｉａｉｆｅｎｌｙｎａｔｖｏｅｉｌｏｏｔｏｌｎｉｇｏｄｍｔｒｅｔｒｒｓ．ｕｃｍａｉａｌａｃｒｔｉｄｄｔｗｈｃｓｓｔｓｉｄａｄｐａｓａｃｉｅｒｌｎｆｄｃｎｒｌｐａｎｎｆｍｏｅｗａｅｎｅｐｉｅｙｅｏ
ｉｕｅｏｃｒｙｏｔｉｌｉｎＦｎｌ，ｈｓｄｌｓａｐｉｄｔｉｌｅｆｏｏｔｇｉｏｇｉｉｅ．ｎｅｅｕｔｈｗｔａｏｕａｉｎｌｓｓｄｔａｒｕｍｕａｏ．ｉａｌｔｉｍｏａｐｌｏｓｓｔｙｉｅｍｕａｌｄｒｕｉＤｎｊＲｖｒａｄｔｓｌｓｏｈｔｍｐｔｔａｔｏｎｎｇｎｈｒｓｃｏ
维普资讯
第６卷第３期２００８年６月
南水北调与水利科技
ＳｕｈｔＮｒｔｒｎｆｓｎｔｃｎｅＴｃｎｌｙｏｔ— －ｏｔＷａｅＴａｓｒａｄｏｈｒｅＷａｒｉｃ＆ｅｈｏｇｅＳｅｏ

广州珠江感潮河网水流泥沙数值模拟

广州珠江感潮河网水流泥沙数值模拟李彤;李适宇【摘要】Based on EFDC ( Environmental Fluid Dynamic Code) model, a three dimensional numerical hydrodynamic and sediment transport model in Pearl River network of Guangzhou ( PRGZ) , was developed. The result indicated that the model was able to simulate hydrodynamics and sediment transport characteristics with fairly good accuracy verified by typical flood scenario case in July 1999 and dry scenario case in February 2001. The sediment transport result showed that Pingzhou to HouHangdao were the major transportation channel for suspended sediment during flood season. Erosion and deposition simulation also showed that PRGZ tended to deposition in flood season with Nanhandao and Lijiaoshuidao as the major deposition area. In the dry season, PRGZ tended to erosion, which usually happened in Shabeihai, Qianhangdao upper section and Xinzao rivernet. Besides, the entire rivernet showed a slow deposition rate, approximately at a speed of 2. 0 cm/a.%基于EFDC模型,构建了广州珠江河网三维水动力与泥沙数学模型.通过1999年7月和2001年2月典型洪、枯季实例验证,表明模型能够较好地反映广州珠江河网水流及泥沙输运过程.输沙过程模拟结果表明,平洲水道至后航道是悬浮泥沙输移的主要路径；冲淤模拟结果表明,21世纪初期广州珠江河网主要表现为“枯冲洪淤”特点,并且河网呈缓慢淤积趋势,年均速率约为2.0 cm/a.各河段中,南航道、沥滘水道是主要的淤积河段,而沙贝海、前航道上段及新造水道是主要冲刷河段.【期刊名称】《中山大学学报（自然科学版）》【年(卷),期】2012(051)005【总页数】7页(P14-20)【关键词】广州珠江河网;水动力;泥沙输运;数值模拟【作者】李彤;李适宇【作者单位】中山大学环境科学与工程学院,广东广州510275;中山大学环境科学与工程学院,广东广州510275【正文语种】中文【中图分类】P3331 前言广州珠江河网属于典型的潮汐水道，上游径流的水期差异以及下游河口的潮汐过程均能显著影响河网水力特征；同时，由于河网汊口众多、河道河涌交织成网，水流往往需几经分流、汇流，方能顺利下泄，这也导致珠江河网广州段水动力与物质输运过程具有较高的复杂性[1-3]。

珠江三角洲平面二维盐水入侵数值模型研究

Ｔｎｌｚｈｒｃｓｏａｗｔｒｉｔｓｎｗｅｕｅｍｄｌｉｏｉｅｓｔｅ（ａｇｌｒｎｏａａｙｅｔｅｐｏｅｓｆｓｌａｎｒｉ，ｅｓｔｐｔｏｅｗｔａｃｍｂｎｄｍｅｈｓｌｔｎｕａｄｔｅｕｏｈｈｙｉｒａｑａｒａｒ１ｗｉｏｅｓｏｈｔｅＰａｌｉｒｅｗｒｎｅｅｔａ，ｎｎｔｖｌｍｔｏｐｌｄｔｕｄｌｅａ），ｈｃｃｖｒｂｔｅｒＲｖｔｏｋａｄｔｓｒａｄｆｉｏｅｍｅｄｉａｐｉｉｔｈｈｅｎｈｕｙｉｅｕｈｓｅｏ
能满足供水水质标准，影响城镇生活供水。咸潮上溯是河口地区主要的潮汐动力过程之一，在挖沙活动剧烈的珠江三角洲河口区，咸潮上溯已经
２０世纪９０年代以前，珠江西四口门的盐度年均
Ａｂｔａｃ：Ｔｅｐｏｌｍｆｓｌｔｒｉｔｕｉｎｉｈｅｒｒｅｅｔｓｖｒｅｉｕｓｅｉｌｅｅｔ０ｓｒｔｈｒｂｅｏａｔｅｎｒｓｏｎｔｅＰａｌｖｒｄｌｉｅｙｓｒｓｅｐｃａｌｉｒｃｎｗａｉａｏｙｎ２
的技术支撑。
地球自转引起的加速度；，Ｓ，Ｓ，Ｓ为辐射
应力分量；
深盐度。
，
，
，
为水平黏滞应力项；
Ｌ为源汇项；／，）汇项水流流速；ｓ为平均水ｓ（Ｚ源
１模型控制方程及其离散

感潮河网区风暴潮洪水风险模拟研究——以中顺大围为例

感潮河网区风暴潮洪水风险模拟研究——以中顺大围为例杨莉玲;杨芳;余顺超;徐峰俊【摘要】感潮河网区资源丰富且动力复杂,面临着流域洪水和潮水、风暴潮的多重灾害风险.以珠江三角洲感潮河网区的中顺大围保护区为例,探讨了径流洪水与风暴潮洪水的历史遭遇概率,通过两套不同尺度的一、二维联解模型(河网一维与河口近海区二维联解、河网一维与保护区二维联解)模拟了不同情景下风暴潮洪水与径流洪水在三角洲网河区河道遭遇和演进,以及通过保护区薄弱堤段溃决后在保护区内宣泄传播的过程.较成功地模拟再现了河口的复杂洪灾系统,可应用于其他区域风暴潮洪水模拟,也为风暴潮洪水风险分析提供了参考.【期刊名称】《人民珠江》【年(卷),期】2018(039)008【总页数】5页(P4-8)【关键词】风暴潮;溃决洪水;联解模型;数值模拟【作者】杨莉玲;杨芳;余顺超;徐峰俊【作者单位】水利部珠江水利委员会珠江水利科学研究院,广东广州510611;水利部珠江河口动力学及伴生过程调控重点实验室,广东广州510611;水利部珠江水利委员会珠江水利科学研究院,广东广州510611;水利部珠江河口动力学及伴生过程调控重点实验室,广东广州510611;水利部珠江水利委员会珠江水利科学研究院,广东广州510611;水利部珠江河口动力学及伴生过程调控重点实验室,广东广州510611;水利部珠江水利委员会珠江水利科学研究院,广东广州510611【正文语种】中文【中图分类】TV122感潮河网区一方面资源丰富，人口集中，经济发达，另一方面，径潮交汇，动力复杂，面临着流域洪水和潮水、台风的多重灾害风险。

感潮河网区的风暴潮洪水灾害预报对保护其生命财产安全意义重大。

在全球变暖背景下，热带气旋、风暴潮的发生频率和强度增加，感潮河网区风暴潮灾害风险进一步加大[1-4]。

珠江三角洲感潮河网区地势平坦，水系密集交错，上游植被丰富、雨量充沛，流域洪水及风暴潮水危害均不可小视。

本研究通过历史风暴潮灾害情况、人口密度、水系组成、地形地貌、经济发展状况等各方面的综合分析，以中顺大围为例进行感潮河网区风暴潮洪水风险模拟研究。

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基金项目作者简介博士研究生
珠江河网与河口一张蔚严以新水文水资源与水利工程科学国家重点实验室江苏南京
摘要利用三级联合解法和伶仃
洋平面二维水沙模型采用了正交曲线坐标下和
法
个交接面的水
利用
月枯季和
月洪季实测的水文资料进行验证
结果表明模型计算结果无论在珠江三
该模型可用来模拟珠江三角洲河网和伶仃洋的水沙运动过程
关键词嵌套数学模型珠江三角洲伶仃洋
诸多学者所关注
以前这方面的工作主要以水动力与水环境为主
本文的
一维河网水沙数学模型及其求解方法
控制方程
河网区非恒定流和悬沙输运用圣维南方程组和非平衡悬沙输运方程及河床变形方程来描述
连续方程
动量方程
悬沙输运方程
河床变形方程
为断面流量为水面宽度为断面水
为悬沙恢复饱和系数
并给出的挟沙能力公式其中
模型的求解方法
对于珠江三角洲河网
法
即本文所采用的所有节点的含沙量控制方程组所有单一河流断面处的含沙量通过单一河流悬沙输运的求解方法获得
式中
假设河流汊口节点在个时步内冲淤较小悬沙输运守恒公式为
式中
全顺流
全逆流
式中为递推系数其求解要考
虑单一河道水流流向
则所有节点
含沙量的控制方程为
式中
可得到所有断面的含沙量
平面二维水沙数学模型及其求解方法
控制方程
水流连续方程
方向动量方程
二维悬移质不平衡输沙基本方程
河床变形方程
其中为水深平均挟沙能力为悬沙平均沉速
这里
平涡粘扩散系数
模型的求解方法
法
其中对流项采用迎风跟一维模型
一样
嵌套连接条件
水力因子通过接口断面法传递无需重叠一个一维河段来传递水力因子一维模型的下边界即为二维模型的上边界
本模型中一维与二维嵌套模型连接的基本断面共有个分别是连接
的基本条件就是在连接断面上的水位悬移质输沙量连续
分别表示一维模型在第个连接断面的水位流量及悬沙含沙量值分别表示二维模型在第
二维模型给一维模型提供水位边
一维模型根据流量相等给二维模型提供流速边界时考
为糙率沿河宽分布的经验关系
连接断面处的输沙量相等条件由于流量平衡
在
模型验证
计算区域和计算参数选取
图
的总长度约为
个长度
个计算断面和
模型中糙率系数根据实测值采用试错法来率定
珠江流域的糙率系数取挟沙能力系数
取
和
图
珠江三角洲河网和伶仃洋平面图
内伶
图年月日河网内大盛断面
计算值
图年月日河网内麻涌断面
图年月日河网内漳彭断面
计算值
图河网与河口虎门连接。