明渠挟沙水流双层积分模式的双曲性分析

将明渠挟沙水流双层积分模式的控制方程系分别作为单一系统和两个降阶的双曲性系统,分析、比较其特征值;结合溃坝挟沙水流和水库挟沙水流等两类典型的强分层挟沙水流,研究其双曲性.分析表明,尽管作为单一系统和两个降阶的系统时,特征值在定量上有差异,但在所涉及的参数域内,双曲性仍然得以保持,并不引发Kelvin-Helmholtz失稳现象.作为应用实例,对水库异重流进行数值模拟研究.结果表明,在所应用的参数范围内,显著增加水库清水泄流量并未导致异重流失稳,且可明显提高排沙比,减少水库泥沙淤积.