悬移质泥沙输移模型研究

黄河中下游推移质泥沙输移特性研究

摘
要：利用量纲分析原理讨论了黄河中下游河道各种水力要素及边界条件对推移质输沙率的影响，建立了反映河床形
态因子的综合无量纲水流强度指标，同时分析了各水流强度指标与推移质泥沙输移强度的相关关系。结果表明：无量纲
综合水流切应力指标和无量纲综合水流功率指标均与推移质泥沙输移强度有较好的相关性；在水流强度很低、无量纲水
ｔｉｏｎｓｈｉｐｂｅｔｗｅｅｎｌｏｆｗｉｎｔｅｎｓｉｔｙｎｄａｂｅｄｌｏａｄｔｒａｎｓｐｏｒｔｉｎｔｅｎｓｉｔｙｈａｄｂｅｅｎｎａａｌｙｚｅｄ．ＡｎｌｙａｓｉｓＳＨＯＷＳｔｈａｔｂｏｔｈｄｉｍｅｎｓｉｏｎｌｅｓｓｃｏｍｐｒｅｈｅｎｓｉｖｅｌｏｆｗｓｈｅａｒｓｔｒｅｓｓｉｎｄｅｘａｎｄｌｆｏｗｐｏｗｅｒｉｎｄｅｘｈａｖｅａｂｅｔｔｅｒｅｏｒｒｅｌ￣ｉｏｎｗｉｔｈｔｈｅｄｉｍｅｎｓｉｏｎｌｅｓｓｂｅｄｌｏａｄｔｒｎｓａｐｏｔｒｉｎｔｅｎｓｉｔｙ．Ｗｈｅｎｔｈｅｌｆｏｗｓｔｒｅｎｇｔｈｉｓｌｏｗ，ｄｉ・ｍｅｎｓｉｏｎｌｅｓｓｃｏｍｐｏｓｉｔｅｌｆｏｗｐｏｗｅｒｉｎｄｅｘ＜６００，ｔｈｅｒｅｌｅｖａｎｃｅｂｅｔｗｅｅｎｌｏｆｗｐｏｗｅｒｉｎｄｅｘｎｄａｂｅｄｌｏａｄｔａｎｒｓｐｏｔｒｉｎｔｅｎｓｉｔｙｈａｖｅｓｏｍｅｌｆｕｃｔｕａｔｉｎｇ．＜７０００，ｔｈｅｒｅｌｅｖｎｃａｅｂｅｔｗｅｅｎｌｆｏｗｐｏｗｅｒｉｎｄｅｘｎｄａｂｅｄ

悬移质水流挟沙能力与输沙特性

悬移质水流挟沙能力与输沙特性费祥俊( 清华大学 )摘要：悬移质水流挟沙能力与输沙特性对于冲积河流泥沙冲淤、河床演变影响很大。

作者在对我国广泛应用的悬移质挟沙力半经验性公式进行分析基础上，指出了这类公式应用的局限性，并通过试验研究提出了悬移质水流挟沙能力的新关系式，同时对输沙平衡时的临界不淤流速及临界坡降等表达式进行了探讨，文中结论的应用限于S＝２～４０kg/m3中低含沙量的情况。

关键词：悬移质；挟沙能力；不淤流速；临界坡降1 引言悬移质单宽的垂线平均悬移质输沙率一般表达式应是（1）式(1)中h为水深，a为离床面距离，s y，u y分别是垂线上y处的含沙量及流速。

含沙量垂线分布的确定已有扩散理论及重力理论，还有最新的倪晋仁等［１］的研究成果，流速垂线分布也有不同的观点，主要是对数流速分布规律在主流区是否也有效及对数分布式中的卡门常数与含沙量关系等问题。

前人在这方面作了大量研究，这里不赘。

由于按式(1)来计算悬移质输沙率存在上述复杂问题，为避开上述含沙量及流速分布细节，人们采用另一途径，即能量平衡原理来推求悬移质输沙能力，认为悬移质输沙消耗的是水流的紊动动能中的一小部分，其他大部分的动能通过沿程阻力转化为热能而消耗掉，而水流紊动动能又是水流势能扣除当地粘性消耗后取得的。

如在水流中含沙量较小时，水流能量表示为E1=γU J（2）消耗于悬浮泥沙运动作功的能量表示为E s=(γs-γ)S vω（3）式(2)、(3)中，γsγ分别为泥沙及清水的容重，S v为含沙量浓度的体积百分比计，U，ω，分别为水流速度及颗粒沉速。

J为能坡，这样根据能量平衡原理有E s=e s k t E1 （4）式中k t为动能的转换系数，e s为泥沙悬浮能量占水流动能之比值，又称悬移效率系数。

这样由以上关系式可得悬移质输沙浓度为（5）或（6）这里困难问题是系数e s,k t如何取值，尤其是e s，其绝对值很小，对于S v的相对误差必然很大。

垂向二维悬沙输移有限元数学模型

摘要：用四节点任意四边形等参单元，据Ｇａｒｉ限元法进行数值离散，立了潮汐河口沿宽度积分平均的垂向采根ｌｋｎ有ｅ建二维泥沙数学模型。型中，扩散项通过分步积分和Ｇｒｅ式变换，确满足了自由表面和底床边界条件；采用有模对ｅｎ公精经
研究潮汐河口地区的泥沙输运对于河口海岸动
本文采用Ｇａｅｋｎ有限元法（ｌｒｉ四节点任意四边
力学、口港建设、口航道整治及疏浚工程等方面河河都具有重要意义［。１］
河口泥沙数学模型可分为平面二维、向二维、垂
ｗｉｈｔｅａｌｔｃｌｒｓｔｔｈｎａｙｉａｅｕｌ．
Ｋｅｒｓｔ－ｉｎｉｎｌｅｔｃｌｆｉｌｍｅｔｍｅｈｄ；ｅｉｅｔｔａｓｏｔｍａｈｍａｉａｄｌｙｗｏｄ：ｗｏｄｍｅｓｏａｒｉａ；ｉｔｅｅｎｔｏｓｄｍｎｒｎｐｒ；ｔｅｔｌｍｏｅｖｎｅｃ
ｍｅｔｔａｓｏｔｉｈｃｏｉａｓｕｒｓｎａｅｋｎｆｉｌｍｅｔｍｅｈｄＡｒｉｒｒｏｒｎｄｓｎｒｎｐｒｎｔｅｍａｒｔｌｅｔａｙｕｉｇＧｌｒｉｉｔｅｅｎｔｏ．ｄｎｅｂｔａｙｆｕｏｅ
ｄｃｄｅａｔｙｂｎｅｒｔｎｈｉｕｉｎｔｒｓｎｎｅｒｔｎｂａｔｎｅｎＳＴｈｏｅ．Ｅａ — ｕｅｘｃｌｙｉｔｇａｉｇｔｅｄｆｓｏｅｍｓｕｉｇｉｔｇａｉｙｐｒｓａｄＧｒｅ ’ ｅｒｍｆｏｘｍｐｅｔｎｌｔａｏｕｉｎａｅｕｅｏｖｌａｅｔｅｎｍｅｉａｄ１Ｔｈａｃｌｔｄｒｓｌａｒｅｌｌｓｗｉａａｙｉｌｓｌｔｒｓｄｔａｉｔｈｕｒｃｌｍｏｅ．ｈｃｏｄｅｃｌｕａｅｅｕｔｇｅｓｗｅｌ

防洪工程中的泥沙输移模拟与分析

防洪工程中的泥沙输移模拟与分析洪水灾害对人类的生命财产安全造成了巨大的威胁，而防洪工程对于减轻洪水灾害的影响至关重要。

在防洪工程中，泥沙的输移是一个不可忽视的问题。

泥沙的输移不仅会影响河流的稳定性和水质，还可能对下游河道和水库造成堆积。

因此，进行泥沙输移模拟与分析对于设计和优化防洪工程至关重要。

泥沙输移是指在水流作用下，底部的泥沙因受到流体力学作用，从一个地方运移到另一个地方的过程。

在泥沙输移的模拟与分析中，需要考虑河床的形态变化、水流的速度和泥沙的质量。

现代的数值模拟方法可以帮助我们更好地理解和预测泥沙的输移情况。

首先，要进行泥沙输移模拟与分析，需要对泥沙颗粒进行精确的描述。

泥沙颗粒的运动受到流体力学的作用，包括重力、浮力、阻力等。

因此，精确地描述泥沙颗粒的大小、形状、密度和质量是非常重要的。

对于不同类型的泥沙颗粒，其输移特性也会有所不同，因此需要进行实验和数据分析，以获取准确的泥沙输移参数。

其次，在进行泥沙输移模拟与分析时，需要考虑水流的速度和泥沙的浓度分布。

水流速度对于泥沙的输移具有重要影响，高速水流会带动更多的泥沙颗粒移动，并且会加剧泥沙颗粒的碰撞和磨损。

此外，不同地点的泥沙浓度也会有所不同，需要通过实测数据和数值模拟方法对泥沙负荷进行估算和分析。

最后，泥沙输移模拟与分析的结果对于防洪工程的设计和优化起着重要的指导作用。

在设计防洪工程时，需要考虑到泥沙的输移距离、输移速度和输移质量。

泥沙的积聚会导致河道断面的变窄，从而增加洪水的位移，泥沙的携带也可能导致下游水库的淤积。

因此，通过泥沙输移模拟与分析，可以预测泥沙的输移路径和变化，从而提前采取有效的措施进行防洪工程的设计和优化。

总之，泥沙输移模拟与分析是防洪工程设计和优化的重要内容。

通过对泥沙颗粒、水流速度和泥沙浓度的研究，可以更准确地预测泥沙的输移情况，从而帮助我们设计更加稳定和有效的防洪工程。

在未来，随着计算机技术和数值模拟方法的进步，我们将能够更好地理解和预测泥沙输移过程，为防洪工程提供更科学的参考和指导。

伍市水文站悬移质输沙率间测分析报告

伍市水文站悬移质输沙率间测分析报告1. 引言1.1 研究背景在过去的几十年里，悬移质输沙率一直是水文学和河流动力学领域的研究热点之一。

悬移质是河流中悬浮的固态颗粒，其输沙率是指单位时间内河流中悬移质的输送量。

研究悬移质输沙率的变化规律对于了解河流泥沙运移和水力特性具有重要意义。

近年来，随着人类活动的增加和环境变化的加剧，伍市水文站周围的河流悬移质输沙率也呈现出明显的变化趋势。

由于水资源的重要性和生态环境的恶化，对伍市水文站悬移质输沙率进行深入研究已经成为当务之急。

本研究旨在通过对该水文站周边悬移质输沙率的测定和分析，探讨不同季节、降雨量、流速变化以及河床形态对悬移质输沙率的影响，为更好地理解和利用河流资源提供科学依据。

1.2 研究目的本研究的目的是通过对伍市水文站悬移质输沙率的测定和分析，探讨不同季节、降雨量、流速变化和河床形态对悬移质输沙率的影响，从而全面了解该水文站输沙的情况。

具体目的包括：1. 探讨伍市水文站悬移质输沙率的测定方法，为后续研究奠定基础；2. 分析不同季节下的悬移质输沙率变化规律，揭示季节性对输沙率的影响；3. 研究降雨量对悬移质输沙率的影响，分析降雨事件对输沙率的激发作用；4.探讨流速变化对悬移质输沙率的影响，揭示流速变化对输沙过程的影响机制；5. 研究河床形态对悬移质输沙率的影响，分析河床变化对输沙率的影响。

通过这些研究目的，可以全面了解伍市水文站悬移质输沙率的规律和影响因素，为水资源管理和防灾减灾工作提供科学依据。

2. 正文2.1 伍市水文站悬移质输沙率测定方法伍市水文站是一个重要的地表水监测站点，为了研究悬移质输沙率的变化情况，我们采用了以下测定方法：1. 底栖采样法：通过在河流底部放置底栖采样器，收集底部颗粒物质，然后通过称重和筛分的方法，确定悬移质的含量。

2. 水样采集法：利用自动水采器，定时采集河水样本，然后通过过滤和比色法测定水中的悬移质含量。

3. 流速测定法：采用流速仪器在不同流速下测定水流的速度，结合流量计算方法，确定水流中的悬移质含量。

平面二维全沙泥沙输移数学模型及其应用

平面二维全沙泥沙输移数学模型及其应用
方红卫;王光谦
【期刊名称】《应用基础与工程科学学报》
【年(卷),期】2000(8)2
【摘要】研究了平面二维全沙泥沙输移 (悬移质泥沙和推移质泥沙 )的数学模型及其应用 .文中对比了国内外常用模型的特点 ,结合笔者在平面二维全沙泥沙输移数学模型中的计算经验 ,分析各自模型的差异 ,特别是针对模型的数值计算方法及湍流模型的应用进行分析和说明 ,在此基础上建立平面二维全沙泥沙输移数学模型SFST- 2 D.并将该模型分别应用于长江三峡工程坝区泥沙计算、波迪
【总页数】14页(P165-178)
【关键词】平面二维;泥沙输移;悬移质泥沙;推移质泥沙;淤积;坝区;冲刷;湍流模型;数值计算方法
【作者】方红卫;王光谦
【作者单位】清华大学水利水电工程系
【正文语种】中文
【中图分类】TV142;O242.1
【相关文献】
1.考虑环流横向输沙及河岸变形的平面二维扩展数学模型 [J], 钟德钰;张红武
2.平面二维悬沙输移扩散模式在航道整治工程环境影响评价中的应用 [J], 王大魁
3.垂向二维悬沙输移有限元数学模型 [J], 李世森;李国杰;蔡惊涛
4.平面二维泥沙输移模型及其应用 [J], 夏雪瑾;高程程
5.移动坐标下考虑弯道横向输沙及河岸变形的平面二维数学模型 [J], 闫立艳;张小峰;段光磊;吴亚敏
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研究探讨多沙河流悬移质输沙率测验方式

研究探讨多沙河流悬移质输沙率测验方式
刘文良
【期刊名称】《《吉林农业C版》》
【年(卷),期】2012(000)002
【摘要】何谓悬移质输沙率呢?一般来说,它是指在一定河床与水流组成条件下,该
流域水流在单位时间内能够携带并顺利通过河段下泄的悬移质中床沙质泥沙的数量。

就我国而言,当期应用较为普遍的同步测流方式不仅测验时间长、测验结果不具代
表性且会在该流域洪水期水位变化急剧的影响下无法正常测验,因而存在诸多问题。

如何研究探讨出一种适应各种水域水位环境且能够精确测量泥沙资料数据的测验方式已成为当前相关工作人员最亟待解决的问题之一。

本文依据这一实际情况,提出
一种新型的悬移质输沙率测验方式,并就其在多沙河流泥沙监测中的应用情况作出
详细分析与阐述。

【总页数】1页(P207)
【作者】刘文良
【作者单位】吉林省水文水资源局白山分局吉林白山 134300
【正文语种】中文
【中图分类】TV132.2
【相关文献】
1.浅析三岔河站悬移质输沙率与流量异步测验 [J], 吴琼;涂盟;邹振华;
2.简化悬移质输沙率测验方法探讨 [J], 柳恒;赵明;曲志强;任宝学
3.百色水文站悬移质输沙率测验方式调整分析 [J], 郭日晶
4.自动化走航式全断面积宽法悬移质输沙率测验研究 [J], 韦广龙;黄福培;曾玉青
5.自动化走航式全断面积宽法悬移质输沙率测验关键技术的研究 [J], 韦广龙;黄福培;陈玉蕉;黎协锐
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海岸工程中悬浮泥沙源强选取研究概述

海岸工程中悬浮泥沙源强选取研究概述
作者：王时悦
来源：《科技资讯》2016年第06期
摘要：随着各类海岸工程的施工建设，包括港口建设，开挖航道、疏浚抛泥等，均会引起周边海域悬浮泥沙的骤增，对工程效果、海域环境产生不利影响。

本文对泥沙模型的发展进行了概述，并针对数学模型中泥沙源强的选取进行了总结归纳，为海岸工程中悬浮泥沙的研究提供参考和依据。

关键词：数学模型、悬浮泥沙、源强
中图分类号： X145 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2016）02（c）-0000-00
随着人类对于海洋资源的开发利用日益加剧，各类海岸工程包括港口建设、开挖航道、修建防波堤、围海造陆等，都会对周围海域环境产生不利影响。

而其中施工产生的悬浮泥沙的扩散输移对工程效果、海域环境等影响较大，主要表现为悬浮泥沙的扩散输移范围和浓度变化对海洋环境的影响以及悬浮泥沙引起的水质环境改变对海洋生态系统和水生生物产生的不利影响。

为了更好的了解悬浮泥沙扩散输移的情况，将环境影响控制在可接受范围；本文对泥沙模型发展进行了概述，并针对数学模型中泥沙源强的选取，包括类型、处理方式、计算方法及量值等方面进行了总结归纳，为海岸工程施工过程中悬浮泥沙影响的研究提供参考和依据。

3小结
综合上述研究成果，可在海岸工程施工中，结合实际施工情况，参照不同施工类型、强度及施工机械对泥沙源强进行设置，以提高计算结果的准确性，更准确的评估悬浮泥沙对周边海域环境的影响程度。

开挖过程中悬浮泥沙扩散输移的数值模拟

开挖过程中悬浮泥沙扩散输移的数值模拟吴松华;姚炎明;周大成;蒋国俊【摘要】通过建立平面二维潮流和悬浮泥沙输移扩散的数学模型,模拟某挖泥工程中悬浮泥沙的扩散输移过程,并应用非结构网格的有限单元法进行离散求解.该模型结合工程实际,采用连续线源模拟挖泥过程中的增量悬沙,以揭示其在开挖过程中扩散输移的机理,为工程环境影响评价提供科学依据.%Through the mathematic model of planar 2D tide and suspended sediment diffusion and movement,the process of suspended sedimenz diffusion and movement in some excavation project is simulated. Finiteelement method with non-structural mesh is applied for discrete solution. By combining with actual project, the continuous line source is adopted in the model to simulate the increment suspended sediment during excavation.The mechanism of suspended sediment diffusion and movement is summarized, which will provide scientific evidence for the environmental effect evaluation.【期刊名称】《港工技术》【年(卷),期】2011(048)002【总页数】4页(P1-4)【关键词】悬浮泥沙;扩散输移;连续线源;增量悬沙;开挖过程【作者】吴松华;姚炎明;周大成;蒋国俊【作者单位】浙江大学港口海岸及近海工程研究所,浙江杭州,310058;浙江大学港口海岸及近海工程研究所,浙江杭州,310058;浙江大学港口海岸及近海工程研究所,浙江杭州,310058;浙江大学港口海岸及近海工程研究所,浙江杭州,310058【正文语种】中文【中图分类】TV149.2随着我国港口水运事业的发展，港口数量不断增加，人们越来越重视港口航道疏浚挖泥对环境影响的研究。

黄河入海泥沙在渤海中悬移输送季节变化的数值研究

黄河入海泥沙在渤海中悬移输送季节变化的数值研究王海龙;李国胜【期刊名称】《海洋与湖沼》【年(卷),期】2009(040)002【摘要】利用实际的风场和地形等条件,基于一个浪流耦合模型提供的动力场驱动一个悬沙输送模型,研究黄河入海泥沙在渤海中悬浮输运的季节变化特征.通过数值计算发现,69%的黄河入海泥沙最终滞留在滨海区,输往外海的泥沙占入海泥沙总量的31%,尚有4%的泥沙通过渤海海峡输往北黄海.因此,黄河口附近的悬沙含量非常高(≥1kg/m3),且其季节变化主要受到入海水沙通量多寡的影响,丰水丰沙的夏秋季最高.除黄河口外,渤海其他海域海水中悬浮体含量的平面分布具有明显的地区性和季节性,其基本趋势是悬浮体含量随离岸距离的增加而减少,且其季节变化主要受风场时变控制.数值计算得到的悬沙输运年平均结构显示:黄河入海泥沙部分输向渤海湾南岸;而大部分泥沙向东南输向莱州湾,大量泥沙并不在此沉积,继而向东北方向输运,莱州湾只是一个向外输沙的通道.泥沙输运通量的结构与海底冲淤之间有良好的对应关系,最具典型代表性的是黄河口南北两侧涡状通量以及与之对应的泥质沉积区.【总页数】9页(P129-137)【作者】王海龙;李国胜【作者单位】华东师范大学河口海岸国家重点实验室,上海,200062;中国科学院地理科学与资源研究所,北京,1000101【正文语种】中文【中图分类】P731【相关文献】1.夏季黄河入海泥沙的数值模拟研究 [J], 计建强;汪一航;王新怡;王永刚;滕涌2.黄河下游泥沙输移特征对入海泥沙通量的影响 [J], 许炯心3.渤海动力对黄河入海泥沙输移的影响 [J], 吴永胜;王兆印4.黄河新入海河口演化及泥沙运移的初步研究(英文) [J], 庄克琳5.潮流对黄河入海泥沙在渤海中输运的贡献 [J], 王海龙;韩树宗;郭佩芳;李国胜因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。