非均匀悬移质恢复饱和系数的探讨

作者利用概率论的方法,分析了分组沙的恢复饱和系数与混合沙的平均恢复饱和系数之间的关系,得出了分组沙的恢复饱和系数与混合沙的平均沉速成正比,与该粒径组泥沙的沉速成反比的初步结论。文中给出了一个计算分组沙恢复饱和系数的半理论半经验关系式,并与现有研究成果进行了对比。

弯道三维水沙数值模拟中推移质输移方向的选取

在曲线坐标同位网格下,采用不平衡输沙方程建立了弯道三维水沙数学模型,并考虑了弯道处横坡与纵坡存在对泥沙起动的影响。模型采用有限体积法对方程进行离散,采用与动量插值技术相结合的SIMPLEC算法来进行模型求解。通过弯道试验的计算表明,模型能够有效地模拟出弯道处二次流及河床的冲淤变化情况,实测值与计算值吻合较好。在此基础上,进一步分析了弯道处推移质输移方向选取对冲淤模拟结果的影响,选取推移质输移方向与近底0.08倍水深处流速方向一致时,模拟效果较好。

珠江口崖门出海航道回淤分析

针对崖门航道所在海域水流、地形及泥沙特点,从悬移质不平衡输沙方程出发,导出估算挖槽回淤的计算公式,根据实测资料和潮流数值计算确定其中主要参数,并用1990年崖门试挖槽回淤资料确定公式中待定的综合系数。在此基础上估算了航道浚深不同方案的回淤强度与回淤量,并结合实际对结果进行了分析,结果表明航道回淤总体上并不严重,航道及所在海域基本上处于平衡微淤状态。

基于有限体积法及FDS格式的感潮河段二维泥沙冲淤模型

本文以木兰溪下游裁弯河段为例,建立了有限体积法的水平二维非恒定流均匀沙不平衡输移计算模型。采用黎曼近似解通量差分裂(FDS)格式计算通过各单元边的水流、含沙量法向数值通量,并应用相关的悬移质、推移质河床变形计算公式计算冲淤变化。数值模型经相应的河工模型试验资料率定、检验后,预测了裁弯工程建成后河道可能的冲淤变化,为工程设计和施工提供依据。

基于MATLAB的非均匀悬移质不平衡输沙计算

针对一维非均匀悬移质不平衡输沙数学模型中的明显淤积过程,应用MATLAB语言编制了计算程序,并采用泾惠渠实测水沙资料进行了算例演示。结果表明:程序计算值与实测值符合较好,模型能够满足实际工程要求。

全沙数学模型在港口环境评价中的应用

本文提出了用两相流连续方程、运动方程描述底沙推移质运动模型的方法 ,建立了封闭求解的二维全沙数学模型方程组 ,对悬沙与底沙的交换问题进行了讨论。引入了平衡挟沙和非平衡挟沙交替计算的新方法。将此模型初步应用于港口建设的工程环境评价中 ,得到水流泥沙实测资料的验证 ,说明全沙数学模型方法是正确的。

一维河网泥沙输移模式研究

推导了一种显式的河网泥沙输移递推计算方法,该方法在水动力学计算结果所确定的汊点类型基础上,直接计算每个河段中逐个节点的不平衡泥沙输沙过程以及悬沙和床沙的级配调整,克服了传统方法中必须通过首末断面含沙量关系确定河网悬沙矩阵求解的困难.将该泥沙输移模式的一维河网水沙数学模型,应用于长江三峡下游荆江-洞庭湖河网区域,并取得了较好的计算结果.在模型验证之后,进一步讨论了采用新的泥沙输移计算模式和原有泥沙输移计算模式在计算时间上和计算内容方面的差别.

关于非均匀沙悬移质不平衡输沙问题

本文从水流挟沙能力基本概念出发,根据非均匀沙悬沙与床沙交换的基本形式,导出了非均匀沙平衡及不平衡输沙时水流挟沙能力基本公式,进一步揭示了非均匀沙输沙机理.文中理论较完善,概念较清晰.公式简明.适用范围广.可用于一、二维泥沙数学模型.

三峡工程论证及可行性研究阶段泥沙研究工作的几点进展

三峡工程泥沙问题是工程的关键技术问题之一。经过长期及时研究,无论是在水库淤积还是下游河道冲刷,都得以很好地解决,能跟随工程与日俱进。尽管泥沙问题屡遭质疑,但是抓不住具体问题,这与泥沙问题解决颇好有密切关系。有关工程泥沙问题的研究成果,泥沙专家组前后出版了数十本专论,但是理论方面的介绍则很少。本文对支撑三峡工程水库淤积与下游河道冲刷控制的理论研究成果和水库运用技术方面的四大亮点中的三个作简单介绍。即:非均匀悬移质不平衡输沙研究和相应的一维数学模型建立及应用;水库长期使用调度的应用;变动回水区航道控制,以便大家参考。

悬移质不平衡输沙水流挟沙能力

本文从悬移质挟沙能力的基本概念出发,推导出悬移质非均匀沙平衡输沙的挟沙能力及不平衡输沙的挟沙能力公式,这些公式进一步揭示了非均匀沙的输沙机理,全面地描述了各种河床组成在不同的来水来沙条件下的输沙规律,适用性广,计算简便。

三峡建库后长江中游非均匀悬移质挟沙力变化

水流挟沙力变化是研究水库下游悬沙输移及河道演变的核心问题之一。以长江中游沙市—汉口沙质河段为研究对象,引入韩其为非均匀悬移质不平衡输沙中水量百分数、挟沙能力级配等概念,阐释了三峡建库前后非均匀悬移质挟沙力变化及其影响因素。建库后,沙市、监利站各流量级下床沙转为挟沙力的水量百分数均明显增加,螺山、汉口站分别超过临界流量30000 m^(3)/s和35000 m^(3)/s时,床沙转为挟沙力的水量百分数有所增加;沙市—城陵矶河段水流挟沙力减小程度大于城陵矶—汉口河段,其中沙市—城陵矶河段<0.125 mm粒径组挟沙力大幅减小,城陵矶—汉口河段<0.25 mm粒径组挟沙力减小。沙市—城陵矶河段水流挟沙力减小主要受挟沙力平均沉速ω^(*)变化影响,城陵矶—汉口河段水流挟沙力减小受挟沙力平均沉速ω^(*)和挟沙力判数U 3/h的共同影响,其中螺山、汉口站分别不超过临界流量30000 m^(3)/s和35000 m^(3)/s时,挟沙力判数U 3/h的贡献率较大。

环境改善后 江河卵石推移质不平衡输沙量的时空分布

本文引入卵石推移质输沙量[q,t]生灭模型,在存在多级支流的情况下,当工程环境改善后,建立了卵石推移 质不平衡输沙量的时空分布模型,该模型应用于长江三峡的卵石推移质输沙量的计算中,获得的结果基本令人满意。