河道三维错层的水流泥沙数学模型

应用垂向坐标变换,结合水平有限元、垂向有限差分的分层方法建立了河道拟三维水流泥沙数学模型.对过流断面变化剧烈的河段提出了错层计算方法,弥补了同层网格垂向落差较大的分层模型缺陷.利用水流泥沙理论解对模型计算结果进行了验证.采用该模型对海河下游河段穿河隧道施工过程中主体隧道悬浮于主流区时的水流泥沙情况进行了数值模拟,流速模拟结果与半理论半经验公式估算结果基本一致,为明渠流和河道中悬浮建筑物下压力流的混合计算提供了一种新的计算方法,拓展了三维分层水流泥沙数学模型的应用空间.

贴体正交曲线坐标系下水流泥沙数学模型的构建与应用

为了研究深圳河河口福田保税区围垦填土占用部分河道对深圳河治理工程防洪能力和河床冲淤变化的影响情况，建立了贴体正交曲线坐标系下的平面二维的深圳河河道-河口-海湾整体水域的水流泥沙数学模型，模型中采用双步全隐有限差分法离散求解水流运动方程，悬沙不平衡输运方程采用三阶 QUIKEST 格式离散后用交错方向法求解。在经实测水文资料验证的基础上，应用数学模型计算了 8 种洪峰流量和河口高潮位组合 4 种围垦填土的挖除方案下深圳河沿程水位和河床冲淤变化，讨论了深圳河治理工程防洪能力降低的程度和近河口段洲滩冲刷以及所造成香港一侧红树林的破坏情况，提出了优化挖除方案。

变糙率二维水流泥沙数学模型在河道行洪能力分析中的应用

采用变糙率二维水流泥沙数学模型对辽宁东部某河道整治工程中的行洪能力进行分析研究。研究结果表明:变糙率二维水流泥沙数学模型可实现糙率参数的变动选取,相比于传统糙率方法,变糙率下的二维水流泥沙数学模型在河道流态模拟精度得到较大程度的改善;河道整治后,同一流量下,河道的水面线较河道改造工程前有所下降,总体上下降约1.8m左右;在同一流量下,河道流速有所增加,但增幅较小;在工程完成后,由于采用浆砌片石进行河底护岸,其河道部分区域冲刷明显,主要位于河底护岸与清淤后的河底交接部位。

平面二维非恒定非均匀泥沙数学模型

基于贴体坐标转换原理,建立了贴体坐标下的河道平面二维非恒定非均匀泥沙数学模型,然后应用ADI法对控制方程进行离散求解.在求解过程中,运用最小能耗率原理来确定河道在冲淤过程中的河宽变化及河岸摆动幅度,弥补了大多数泥沙数学模型只能计算固定河宽下的河床冲淤变化的缺陷.以黄河青铜峡水库为实例,对模型进行了验证计算.计算结果表明,模型能较好地反映库区的水流泥沙运动及河床冲淤变形情况.

库区平面二维水沙数学模型的研究与应用

本文建立了库区平面二维水沙数学模型,应用有限体积法思想,增强了模型的适应性和灵活性。利用该模型对庙宫水库库区内的水流和泥沙冲淤进行分析研究,结果表明,模型能较好地模拟水库的河道水流泥沙运动及河床变形情况,将其应用于庙宫水库蓄水排沙预报的模拟计算中,通过综合对比,提出了水库现状泄流条件下最优清淤方案。

河口闸下水动力与泥沙清淤问题的研究

为优化河口防潮闸下清淤工程方案,提出了以两相流方程描述底沙运动的理论模式,建立了泥质河口二维水流、泥沙数学模型,并优化独流减河口闸下清淤工程方案.对独流减河口闸下大、中、小潮潮位、流速、含沙量过程和海床演变进行了验证,计算分析了现状地形条件下闸下泄流能力,对宽浅型和窄深型两类清淤方案的不同清淤规模的泄流能力进行了计算模拟.讨论了不同清淤规模条件下泄流能力、清淤量、回淤量与回淤率的关系,给出了各工程方案的清淤效率指标.

浅析三峡水库泥沙运移特征

本文基于三峡水库建成蓄水以来的实测资料,以三峡水库淤积泥沙为研究对象,借助水流泥沙数学模型方法,分析推移质和悬移质的运移情况,探究库区内泥沙运移及分布规律。本研究成果可为长江中游江湖规划、治理以及江湖关系深入研究等提供理论支持。

基于GIS的航道整治决策支持系统

开发了内河航道GIS,通过实测地形资料生成航道数字高程、水深、冲淤量等表面模型,借助GIS工具显示并分析航道信息,可以模拟设置丁坝、顺坝等航道整治工程,为水流泥沙数学模型提供计算边界并生成计算网格。能够利用数学模型计算整治工程对流场及航道演变的影响情况,可视化显示计算结果,以便于分析工程整治效果,优化航道整治工程设计方案,为航道管理部门提供决策信息支持。本系统已经在赣江航道整治工程管理、辅助设计等方面得到初步应用,提高工作效率4倍以上。

北展分滞洪工程改造方案研究

北展分滞洪区是黄河下游的重要防洪工程。但自建立以来还没有投入使用。随着黄河防洪形势的变化 ,改变目前这种分滞洪区布置模式的要求也提到了议事日程上。就北展分滞洪区的改造问题 ,当地政府及有关领导提出了建设济南堰 ,彻底解决黄河洪水对济南市的威胁 ,利用黄河水资源为泉城造福的设想。作者通过一维水流泥沙数学模型研究了工程改造过程中的一系列问题 ,包括洪水分流后的大河泥沙淤积、河道水位变化、对河道防洪功能的影响。

北江千吨级航道整治工程飞来峡枢纽坝下浅段水沙数值模拟分析

北江清远枢纽蓄水后,回水衔接至飞来峡枢纽坝下,河床演变规律发生变化。若进行千吨级航道整治则需新建二线船闸,船闸工程对所在河段产生一定的互相影响。本文通过建立二维水流泥沙数学模型,对研究河段在工程措施下河床冲淤趋势变化进行模拟研究,为工程方案研究提供支持。

Total Reflux Operation of Multivessel Batch Distillation for Separation of Binary Mixtures

Multivessel batch distillation(MVBD) is mainly used to separate mixtures with more than two components. In this article, a new operation mode with MVBD is proposed for separation of binary mixtures under total reflux. A mathematic model is setup for the simulation. The proposed operation policy and the regular operation with constant reflux are compared theoretically and experimentally. The results show that the new operation mode has great advantages in time saving and operation flexibility. MVBD presents great potential for separation with high efficiency.