赣江航道整治工程泥沙数学模型
二维泥沙数学模型在赣江大堤南昌段改线中的应用

通 过 堤 线 改 线 将 部 分 河 漫 滩 地 变 为 城 市 建 设 用 地 , 少 了洪 水 过 流 断 面 面 积 , 在 堤 线 改 线 的 同 时 , 河 道 减 但 在
中挖 沙取土 , 又增加 了过 流面积 , 应研究堤线 改线 工程对河 道洪水位壅 高的影响. 外 , 河道 中取土 的位 故 此 在 置 、 度 等 , 该河段 水流运 动 、 厚 对 冲淤 变 化 及 河 势 都 会 产 生 一 定 的影 响 . 文 应 用 平 面 二 维 水 流 泥 沙 数 学 模 型 本
C ne a c n y r o e n ier g, h i nvri N n 2 0 9 o sr nya H do w rE gn ei v d p n Ho a i sy, a g U e t 1 0 8,C ia hn )
Absr t:By usng a 2- t ac i D s di n ma h ma ia d l i lue e f rv r i e o a i n o n ha g r a h o e me t t e tc l mo e , nf nc s o e sde r l c to f Na c n e c f i
K e wo ds:rv r i e r l c to y r i e sd e o a in;2- s d me t ma he tc d l e fc to a c l to D e i n t ma ia mo e ;v ri a i n c l u a i n;Na c ng r a h l i n ha e c
摘 要 :采用平面二维水流泥沙数学模型计算 了赣江大堤南 昌段堤线改线对河段水流运动及河床 冲淤 的影
响. 在运 用 实测 资料 对 该数 学模 型 进 行 河段 水 面线 、 面 流 速 分 布 、 道 分 流 比和 河 床 冲 淤 分布 验 证 的基 础 断 汊 上 , 算 了堤线 改线 工 程前 、 的河 段洪 水水 位 壅 高 、 面流速 分 布变 化 、 土料 场 回淤 等 . 计 后 断 取
潮流泥沙数学模型计费定额计算实例

潮流泥沙数学模型计费定额计算实例(原创实用版)目录一、潮流泥沙数学模型概述1.定义及背景2.模型建立与应用二、计费定额计算实例介绍1.实例背景2.计算方法及过程三、潮流泥沙数学模型在计费定额计算中的优势与应用前景1.优势分析2.应用前景展望正文一、潮流泥沙数学模型概述潮流泥沙数学模型是一种模拟河流中泥沙运动规律的数学模型,它主要通过数学方程来描述河流中泥沙的输移、沉积和侵蚀等过程。
该模型起源于 20 世纪 60 年代,经过多年的发展与完善,已经在河流治理、水土保持、河道整治等领域取得了广泛的应用。
二、计费定额计算实例介绍以某河道整治项目为例,项目涉及的计费定额主要包括土方工程、石方工程、混凝土工程等。
为了准确计算各项工程的计费定额,项目方采用了潮流泥沙数学模型进行模拟计算。
首先,项目方根据实际河道的地形、地貌、泥沙来源等因素,建立了一个符合实际情况的潮流泥沙数学模型。
然后,通过该模型模拟了不同工程情况下泥沙的输移、沉积和侵蚀等过程,得到了各项工程的泥沙损失量。
最后,根据泥沙损失量,结合相关计费标准,计算出了各项工程的计费定额。
三、潮流泥沙数学模型在计费定额计算中的优势与应用前景1.优势分析潮流泥沙数学模型在计费定额计算中的优势主要体现在以下几点:(1)模拟精度高:该模型基于泥沙运动的基本物理规律建立,具有较高的模拟精度。
(2)适用范围广:该模型可以适用于不同类型、不同规模的河流整治项目。
(3)计算简便:通过该模型计算泥沙损失量,相较于传统经验法和实地测量法,具有计算简便、效率高的优点。
2.应用前景展望随着河流整治、河道治理等水土保持项目的不断增多,对计费定额的准确计算提出了更高的要求。
潮流泥沙数学模型具有较高的模拟精度、适用范围广和计算简便等优点,将在未来的计费定额计算中发挥越来越重要的作用。
港口航道淤泥输运与泥沙沉积模型研究

港口航道淤泥输运与泥沙沉积模型研究港口航道是连接港口和大海的重要通道,大量的船只和货物在这里往返穿梭。
然而,由于海流的作用以及其他因素的影响,港口航道中很容易出现淤泥的问题。
淤泥的积聚不仅会影响船只的通行,还可能导致港口的淤积和水域的污染。
因此,研究港口航道淤泥输运和泥沙沉积模型,对于保持航道的畅通和港口的可持续发展至关重要。
港口航道淤泥输运是指淤泥在水体中的输运过程。
淤泥主要来自于海床的沉积物和悬浮物,它们会随着水流的冲刷和携带在航道中逐渐沉积。
当淤泥积聚到一定程度时,会严重阻碍船只的通行,并形成浅滩。
因此,了解和研究淤泥的输运规律,对于预测和解决航道淤泥问题至关重要。
泥沙沉积模型则是用于模拟和预测淤泥在航道中的沉积过程的数学模型。
这些模型基于流体动力学原理和输沙规律,考虑水流作用、泥沙颗粒间的相互作用力等因素,能够模拟和预测淤泥的沉积分布和变化。
通过对泥沙沉积模型的研究,可以帮助港口管理者制定科学的清淤方案,以及预测航道淤沙的演变趋势。
在港口航道淤泥输运和泥沙沉积模型的研究中,有几个关键问题需要解决。
首先是淤泥的输运规律,即淤泥在流体中的悬浮和沉积特性。
淤泥颗粒的大小、密度和形状等因素将直接影响其输运过程。
通过实验和数值模拟的方法,可以研究不同条件下淤泥的输运规律,为建立泥沙沉积模型提供基础数据。
其次是水流对淤泥输运的影响,即水流的流速和流向对淤泥的冲刷和携带作用。
水流的流速越大,对淤泥的冲刷和携带作用就越强,淤泥的输运速度和距离也就越远。
因此,研究水流对淤泥输运的影响是建立泥沙沉积模型的关键环节。
最后是港口航道的地形和水深对淤泥沉积的影响。
港口航道中的地形和水深不规则性较大,会形成水流的聚集和分散现象,影响淤泥的沉积分布。
因此,在建立泥沙沉积模型时,需要考虑地形和水深的影响,以准确预测航道中淤泥的积聚位置。
综上所述,港口航道淤泥输运与泥沙沉积模型研究是一项重要而复杂的课题。
通过研究淤泥的输运规律、水流的作用和港口的地形水深等因素,可以建立科学的泥沙沉积模型,预测航道的淤泥问题,保持航道的畅通和港口的可持续发展。
河口海岸泥沙数学模型研究

河口海岸泥沙数学模型研究河口海岸是地球上一种独特而重要的地理环境,具有复杂的动力和物质输运过程。
其中,泥沙输运是河口海岸过程的重要部分,它影响着河口海岸的形态、地貌和生态系统的功能。
为了更好地理解和预测河口海岸的行为,我们构建并研究了一个新型的泥沙数学模型。
我们的模型基于以下假设:河口海岸的泥沙输运主要受到水文条件、地形和海洋环境的影响。
我们用一系列偏微分方程来表达这个系统,包括水流速度、泥沙浓度、地形变化等。
我们还考虑了泥沙的沉积和侵蚀,以及与周围环境的相互作用。
我们选取了一个具体的河口海岸作为案例,将我们的模型应用于此,以检验其有效性和准确性。
通过与实地观测数据进行比较,我们的模型在预测泥沙输运、沉积和侵蚀方面表现出良好的性能。
这表明我们的模型可以有效地应用于实际问题的解决。
我们的模型具有几个主要的优点。
它考虑了多种影响因素,如水流、泥沙浓度、地形等。
我们的模型具有良好的灵活性,可以适用于不同的河口海岸环境。
然而,我们的模型还有一些局限性,例如在处理一些极端环境条件时,可能需要更复杂的物理机制和更精确的参数设定。
我们的河口海岸泥沙数学模型提供了一种有效的工具,可以帮助我们理解和预测河口海岸的行为。
尽管还有改进的空间,但这个模型已经展示出其在研究和应用中的重要价值。
希望我们的工作能为未来河口海岸研究提供有价值的参考和启示。
我们将继续研究和改进我们的数学模型,以更好地理解和预测河口海岸的行为。
我们将以下几个方面:一是提高模型的精度和适应性,以应对更复杂的环境条件和需求;二是将模型与其他相关模型进行集成,形成更完整的河口海岸系统模型;三是加强模型的验证和测试,以确保其准确性和可靠性。
我们也将利用先进的计算技术和算法,提高模型的计算效率和性能。
这将使我们能够更有效地解决实际问题,并为河口海岸的研究和管理提供更强大的支持。
河口海岸泥沙数学模型研究是一项富有挑战性和实用性的工作。
通过建立和应用数学模型,我们可以更好地理解和预测河口海岸的行为,为相关研究和应用提供有力的支持。
数字航道构建研究——以赣江樟树南昌河段为例

分 为数字航道治理与 开发 、 数字航道管理与 维护 、 数字航道海事
管 理 和 数 字 航 道 港 务 规划 管理 4个 功 能 模 块 以及 数 字 航 道 虚 拟
河床演变分析模块和一 、 维水流泥沙数 学模 型与 GS的集成 , 二 I 为航 道整治工程设 计与规划决 策支持提供 了科 学依据 。最后 采用三维可视化技 术作为航道虚拟现 实的 实现手段 , 在航道 D M数据基础上开发 了赣江 下游航 E
道 与 整 治 工 程 的 虚拟 仿 真 。
关
策 的科 学 性 和 预 见 性 。“ 字航 道 ” 航 道 规 划 与 开 发 、 道 管 数 在 航
图 1 “ 字航道” 数 系统 功 能 框 架 示 意
2 1 数 字 航道 治理 与开 发 .பைடு நூலகம்
( )数 字航 道勘 测 。建 设 航道 管 理所 需 的 基础 数 据包 1
括 : 地 测 量 数 据 , 感 影 像 数 据 , 下 地 形 图数 据 , 字 高 程 模 大 遥 水 数 型数据( E , 字栅格地 图数据 (L )航道跨 、 、 D M)数 DG , 拦 临河 工 程 或建 筑 物 数 据 , 道 整 治工 程 数 据 , 标 数 据 等 。 航 航
沙的分析包 括 : C L数据 的处理 与转 存 、 文测站 信息 管理 、 X E E 水 历年水位 流量 与输 沙量 过程 线分析 、 同年份 的水位 流量输 沙 不 量比、 水位 流量 关系 自动拟合 分析 、 新水情查 询 、 最 水位流量 频 率 曲线 自动拟合分 析 、 I G S方式 的水 位流 量标注 等 。③ 航道地
河流泥沙与污染物相互作用数学模型

基金项目作者简介高级工程师主要从事水环境模拟研究河流泥沙与污染物相互作用数学模型杨志峰钟德钰彭期冬北京师范大学环境学院水环境模拟国家重点实验室北京中国水利水电科学研究院水环境研究所北京清华大学河流海洋研究所北京摘要本文分析了水流泥沙污染物系统中主要物理化学过程对水体污染物的影响以此为基础推导了描述吸对于河床水体之间泥沙交换产生的环境变化建立了泥沙冲淤对污染物影响的表达式模型能够模拟泥沙冲淤过程中污染物的交换并且可以反映泥沙吸附作用对水环境的动态影响关键词河流泥沙污染物数学模型一定动力条件下沉积于河床底部在一定时间内减小了赋存于水体中的污染物量或者沉积在底泥的污染物随着冲刷泥沙重新进入水体这方面已经进行的研究大体可以分为两类一类是分别建立溶在控制方程中一般采用综合项对泥沙沉降悬浮进行描述另一类则是建立水体中溶解态污染物输移转化的数学方程中进行统一描述一部分研究者则引入河流动力学结合泥沙吸附污染物的状态建立数学模式并对河流泥沙环境作用主要过程分析如图所示天然河流中的泥沙环境作用主要包括个过程污染物在水沙两图河流污染物输移转化过程示意在溶解态污染物输移转化方程中以概化系数的方式对泥沙运动和吸附解吸的作用进行描述相对引入泥沙动力理论建立溶解态和吸附态污染物之间的关系作为求解的联立方程另一方面采用表示吸附平衡状态污染物以上两个方程与泥沙动力学方程结合数学模型的建立一维河段控制体示意泥沙污染物输移转化方程吸附态污染物的影响过程包括随流输取两个距离为无限小量界面由上游过水断面设河段断面面积为在时段内式中为河床附近泥沙扩散系数根据泥沙动力学中悬移质泥沙扩散的边界条件式中得到根据泥沙冲淤过程中床沙与悬沙交换特性河床发生冲刷时与河床泥沙吸附量河床淤积时交换泥沙来自水体床面淤积物吸附量与水体中泥沙吸附量也就是分别代替床面附近含沙量式中为恢复饱和系数为时段内泥沙对污染物的吸附量为式中根据质量守恒定律在加上控制体内由于吸附式中为单位质量悬移质泥沙吸附污染物的质量为含沙量各项除以和时得到积分形式的吸附态污染物连续方程一般认为泥沙具有较好的随流特性者相对于对流运动可以忽略所以根据紊动扩散模式得到式中并且略去时均项符号得到上式诸项对断面积分后得到式中根据泥沙连续方程可以得到该式表明冲刷过程中泥沙吸当方程右端表示泥沙吸附反之表示解对于溶解态污染物式中为污染物纵向离散系数为单位河长污染物的释放以上建立了溶解态和吸附态污染物输移转化的基本方程方程是对污染物的通用描述对于具体污与描述水沙运动的基本方程联立水沙方程和污染物方程均采用吸附解吸动力学方程一般表达式为式中为解吸速率系数理论和实验研究都证明部分则不具有浓度效本文在长江三峡区域取原状水沙进行了泥沙吸附表示沙浓度分别为和时单位质量泥沙吸附因此吸附动力学方程中的吸附解吸系模型验证和讨论模型验证年月在长江清溪场断解态浓度和吸附态由于模拟区域水流流速较大不形成叶绿素显著生长的水动力条件因此计算中不考虑的生化泥沙运动计由于目前计算区域内泥沙以吸附或者平衡状态为主和溶解态表明模型较好地模拟了河流天然图模型计算结果与实测值的比较模型讨论泥沙处于平衡状的污染源图为不同时刻溶解态和由于水流中泥沙在源点位置开始吸附污染物使得水相污染物浓度在源点之后显著降低泥沙吸附过程中污染物沿程变化着时间的延长而这个图为距离入口相对于吸附过程解吸过程历时更长结论本文基于对水环境系统中主要过程的分析分别建致谢长江上游水环境监测中心吕平毓并且开展了封闭河段水沙水质同步观测为本研究提供了实验和野外观测数据参考文献禹雪中等金相灿王桂林胡国华黄河泥沙对金相灿陈俊和陈小红林玉环李琪黄岁梁周孝德何用等谢鉴衡钟德钰潘刚理论传统吸附热力学理论面临的挑战与发展长江水利委员会李锦秀黄真理吕平毓。
河流泥沙数学模型

河流泥沙数学模型Sedimentation Dept., IWHR 郭庆超中国水科院泥沙所2007年10月Sedimentation Dept., IWHR 内容1.简介2.控制方程3.模型建立与使用1. 简介随着计算机技术的高速发展和河流泥沙基本理论的进步,水沙数学模型得到了快速发展,被广泛地应用于水利工程、江河治理和河口海岸与泥沙运动有关的领域中,解决了很多生产难题,发挥了巨大效益。
1. 简介¾水沙数学模型:1D, 平面2D,立面2D,准3D,完全3D;¾能够严格总收物理原理;¾能够严格遵守边界和初始条件;¾节省时间、人力和成本;¾方案比选与优化解决实际问题:•河道演变•水库泥沙淤积•水利工程的下游冲刷•取水口稳定性•引航道及港池回淤•河口海岸工程泥沙问题模型的功能1.简介1.模型的功能1. 简介模型应满足以下基本要求:•满足物理的基本原理•被分析方法所检验:分析解(线性)/人工解(非线性)•被实验和实测资料所检验•可以预测主要的物理过程•数值解是稳定的•数值解是收敛的•数值结果是可接受的•数值结果符合实际情况被理论/分析解证实模拟结果与实测资料相符被原型实测资料证实被实验室数据证实好的数学模型应该满足模型使用者的经验对模型质量影响也很大1.2.2. 3D2.2.2. 1D3.数学模型建立流程3.数学模型运行流程3. 1D3.微分方程离散3.微分方程离散3.微分方程离散3.挟沙能力3.挟沙能力3.挟沙能力3.挟沙能力从高低含沙量统一公式可以看出:(1)含沙水流的挟沙能力不仅与水力因子(如U , h )和泥沙因子(如ω0)有关,而且也受上游来流含沙量的影响;(2)对于低含沙水流(如S < 100kg/m 3),挟沙能力受上游含沙量影响甚微,然而,随着含沙量的进一步增加,挟沙能力受上游来流含沙量的影响渐趋明显,而且来流含沙量越高,水流挟沙能力越大,这正是高含沙水流多来多排的缘故。
赣江万安水电站下游一维非恒定流水沙数学模型

赣江万安水电站下游一维非恒定流水沙数学模型
张耀新;韦直林;吴卫民
【期刊名称】《广西电业》
【年(卷),期】1999(000)004
【摘要】通过建立一维非恒定流悬沙数学模型,对赣江万安水电站下游河床冲刷的发展趋势及其对航道的影响进行了预报计算和分析.
【总页数】6页(P71-76)
【作者】张耀新;韦直林;吴卫民
【作者单位】武汉水利电力大学,武汉市,430072;武汉水利电力大学,武汉
市,430072;武汉水利电力大学,武汉市,430072
【正文语种】中文
【中图分类】TV6
【相关文献】
1.灞河橡胶坝库区一维水沙非恒定流数学模型 [J], 夏双喜;黄志文
2.二维非恒定流数学模型在赣江河流治导线研究中的应用 [J], 陈龙;李友辉;李明辉;罗蔚
3.水电站下游河道中非恒定流的一维数学模型 [J], 黄碧珊
4.赣江万安水库下游河床变形二维数学模型研究 [J], 韦直林;罗春;王运辉
5.电站下游非恒定流清水冲刷水沙运动特性研究 [J], 郭志学;黄尔;刘兴年;曹叔尤;苏杨中
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收稿日期:2001!12!04 作者简介:陈界仁(1964 —),男,江苏靖江人,副教授,从事水沙模拟研究 .
l2O
河 海 大 学 学 报( 自 然 科 学 版 )
2OO3 年 3 月
的控制方程为:
水流连续方程 水流运动方程
[ ] !h
!t
+
l CC
!( C
Hu) +
!(
C
HU)
=
O
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(l)
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[ ] -
gU "u2 +
HC2
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+
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) +
!( C !
) +
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-
!C !
(3)
式中:u,U——— , 方 向 流 速 分 量;h———水 位;H———水 深;g———重 力 加 速 度; , , , ———应 力
项[l]. 应力项中的紊动粘性系数采用 k- 双方程紊流模式确定[l].
[ ] k 输运方程
!(!Htk)+
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!(
C Huk)
!
பைடு நூலகம்
+
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[ ( ) ( ) ] l
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H t C !k k C!
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! !
H t C !k k C!
+ H( Pk + PkU - )
[ ] 输运方程
!( H !t
) +
l CC
!( C Hu !
) +
!(
C HU !
航道整治工程数学模拟精度要求较高,浅滩水深有时仅差 0 ! 1 ~ 0 ! 2 m,通航水流条件的横流仅相差 0 ! 1 ~ 0 ! 2 m / S,为了达到设计要求,往往是“寸水必争”,因此对数学模拟提出了较高要求 !
" 模型构造
采用贴体正交曲线坐标拟合河道不规则边界,建立拟合坐标系下的二维紊流不平衡输沙数学模型,模型
组泥沙的沉速;Si
,S
# i
———分组粒径的含沙量及挟
沙力; , ——— 及 方向的泥沙扩散系数 .
河床变形受悬移质和推移质共同作用,根据沙量守恒原理得到河床变形方程为
Y'S
!Z6 !t
+
l C
!g6 !
+
l C
!g6 !
式中:Z6———河床高程;Y'S ———泥沙淤积物干容重 .
I
$ = Ou(i Si - S#i ) i=l
樟树至南昌河段位于赣江下游,河段长 92 ! 02 km! 河道顺直微弯,弯曲系数为 1 ! 3,河槽宽浅,中枯水时河 段平均宽度 350 ~ 1 400 m,平均水深 1 ! 5 ~ 5 ! 0 m! 该河段河势受到天然节点和两岸堤防的约束,平面呈宽窄相 间的莲藕状 ! 节点处河宽较小,约为 600 m,节点之间河道放宽处形成汊道,有宽阔的河漫滩地 ! 河槽有江心洲 (滩),并成为碍航浅滩 ! 该河段整治前航道等级为"级,不能满足航运发展的要求,因此近期整治目标是将航 道等级由"级提高到#级 ! 为此,本文利用二维泥沙数学模型对航道工程整治效果及其对行洪的影响进行分 析研究 !
运用验证的泥沙数学模型对石上水文站至小港口河段设计的整治工程方案进行模拟计算 ! 该河段全长 18 ! 9 km,布置丁坝 14 座,挖槽 5 条,护岸 3 处,设计工程方案 2 个,需进行方案比较 ! 该河段正交曲线拟合生 成网格为 161 X 43 ! 模拟计算了工程前后水位、流场流速及河床冲淤变化 !
122
河 海 大 学 学 报( 自 然 科 学 版 )
2003 年 3 月
4!3 流速分布验证 计算河段中沿程布设了 4 个测流断面,同样选取 " = 1 700 m3 / S 流量级下的计算流速分布与实测值进行
比较 ! 比较结果表明,各断面流速计算误差除个别点超过 0 ! 2 m / S 外,其余误差都在 0 ! 10 m / S 以内(图 2),可 见验证效果较好 !
!t
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- u2!C !
=
!C !
-
!C ]
近;在整治水位时,水位壅高值最大为 0 ! 30 m,流速增加值最大为 0 ! 26 m / S;在大洪水条件下,水位
壅高值最大为 0 ! 06 m,流速增加值最大为 0 ! 10 m / S !
关键词:赣江;航道整治;数学模型
中图分类号:U617
文献标识码:A
文章编号:1000!198(0 2003)02!0224!05
(7)
! 关键问题的处理
!." 整治工程对阻力的影响 整治工程对阻力的影响,目前在理论上和实践中都没有得到很好的解决 . 在丁坝附近,由于水流受到压
缩,在主流区与回流区交界处存在流速梯度,从而形成旋涡,增加能量损失,增大水流阻力 . 但随着水位的升 高,丁坝的淹没,这种损失逐渐减小 . 孔祥柏[2]对淹没丁坝、非淹没丁坝进行了试验研究,提出了单丁坝局部 水头损失计算方法 . 其结果是断面平均值,如何应用到二维计算还有待进一步研究 . 本文模型计算中,在丁坝 密集处适当加密网格,对与丁坝靠近的网格单元进行加糙处理,如单元没有露出水面,适当加大糙率单元高
第 31 卷第 2 期 2003 年 3 月
河 海 大 学 学 报( 自 然 科 学 版 ) JOurnaI Of HOhai UniverSit(y NaturaI ScienceS)
VOI. 31 NO. 2 Mar. 2003
赣江航道整治工程泥沙数学模型
陈界仁,陈国祥
(河海大学水资源环境学院,江苏 南京 210098)
方程(1)~(5)转化为对流 扩散方程的统一形式,对流 扩散方程采用 SIMPLER 离散格式进行求解 . 模
型进口边界条件采用流量、含沙量过程,出口边界条件采用水位过程 .
4 模型验证及应用
验证河段为丰城至小港口 . 河段上游有石上水文站,下游有市汊水位站,来水来沙主要在汛期,多年平均 流量为 2160 m3 / S,悬移质含沙量较小,属少沙河流,多年平均输沙量为 809 . 8 万 t . 该河段床沙为沙挟砾石,浅 滩床沙表层 d50为 0 . 6 ~ 1 . 7 mm. 4.1 正交曲线网格的生成
度,按正常单元进行计算,如该单元露出水面,则按冻结法进行处理,以反映丁坝对阻力的影响 . !.# 挟沙力
现有泥沙数学模型中,不同模型采用不同的挟沙力公式,说明水流挟沙力问题比较复杂 . 二维泥沙模型 中水流挟沙力大多直接引用一维结果,将公式中断面平均的水力因素用垂线平均值来代替 . 一些研究者试图
第 31 卷第 2 期
图 1 丰城至小港口河段正交曲线网络
Fig. 1 Orthogonal curvillinear grid for Fengcheng-xiaogangkou section
4.2 水位验证 根据 1997 年 4 月实测河道地形图,石上、外洲水文站流量、水位、含沙量,以及市汊水位站水位,应用二
维水流泥沙数学模型计算了该河段糙率与流量的关系 . 当流量小于 1000 m3 / S 时 I = 0 . 013 ~ 0 . 019,当流量为 1 000 ~ 6 000 m3 / S 时 I = 0 . 02 ~ 0 . 025,当流量大于 6 000 m3 / S 时 I = 0 . 025 ~ 0 . 028,即糙率随着流量的增加而 增大 . 取流量 0 = 1 700 m3 / S 进行了验证计算,结果表明:计算的瞬时水面线与实测值吻合较好,一般误差小 于 0 . 05 m,个别点的最大误差为 0 . 09 m. 流量小时,床面较平整,所以糙率相对较小 .
! 航道整治工程数学模拟的特点
河道泥沙数学模型研究的问题侧重于宏观方面,一般采用一维模型即可 ! 而要了解航道演变及航道工程 对流态的影响,应用一维模型不够理想,因此应采用二维甚至三维模型 !
天然河道边界不规则,河道中边滩、江心洲等随水位变动而变化,如何模拟河道不规则边界,解决计算域 长宽比悬殊问题是航道整治工程数学模型发展和应用的关键 !
悬移质扩散方程
(4) (5)
[ ] !( HSi !t
) +
l CC
!( C
HuSi
) +
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=
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[ ( ) ( ) ] l !
CC !
C !Si SC !
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C !Si SC !
+
Oui (i
S
# i
-
Si)
(6)
式中:Oi ———悬沙中第
i
组泥沙恢复饱和系数;ui ———第
i
摘要:首先根据航道工程数学模型的特点构造二维紊流泥沙数学模型,并对模型中关键问题的处理
方法进行讨论,然后利用实测资料对赣江下游丰城至小港口河段的水面线、断面流速分布、冲淤分