平面二维河床变形的数值模拟

为了研究河道平面二维的河床变形问题,及由此而引起的对防洪、航运等造成的影响,本文给出了非均匀沙的平面二维全沙动床数学模型方程组,并考虑了悬移质不饱和输移、非均匀沙推移质输移及床沙级配的调整。 在求解水流泥沙运动方程时,采用控制体积法(SIMPLEC程式)及动边界技术,对水流速度场、悬移质浓度场及河床变形进行了数值模拟。该模型采用正交曲线网格来克服天然河道边界形状复杂、长宽尺度相差悬殊以及由于水位波动引起计算边界变化等困难。通过水流、泥沙运动及河床变形的计算,给出了水位、流速、悬移质含沙量及其级配、床沙级配变化以及河床各冲淤部位的变化,并用实测资料对计算结果进行了检验,检验结果表明,计算的水位、流速、涨水期的淤积过程及落水期的冲刷过程均与实测值吻合较好。