水沙河口衔接数学模型的研究及其应用

在河口水流、泥沙数值计算时提出一、二维衔接的数学模型。根据一、二维水流连续方程、运动方程、悬沙扩散方程、两相流底沙运动方程、床面演变方程,对一维河道采用河网三级联解法、迎风差分格式,对二维海区采用有限元加权集中质量法、三角差分格式,建立水沙河口衔接数学模型。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。

圆柱绕流无沙区试验研究

试验发现推移质泥沙随水流绕过圆柱体时，将在圆柱周围的床面上形成一个无沙区。根据动能定律建立了圆柱绕流无沙区的定量关系式。分析该定量关系式可知，无沙区的范围随圆柱直径的增大而增大；当泥沙粒径减小时，无沙区的范围将增大；水流条件的变化直接影响泥沙颗粒的运动情况，同无沙区的形成、消失及范围大小有密切的关系。理论分析结果同试验现象是一致的。