彎曲分汊河道水沙運(yùn)動(dòng)及河床演變二維數(shù)值模擬.pdf

1、彎曲分汊型河道在沖積平原河流中很常見(jiàn)，與單一河道最大不同是具有兩汊或多汊過(guò)流。其水沙運(yùn)動(dòng)規(guī)律復(fù)雜，河床沖淤變形劇烈，主支汊交替變化，給航運(yùn)帶來(lái)了很多不確定性的因素。本文以長(zhǎng)江中游窯監(jiān)河段以及其他典型的彎曲分汊河道為研究對(duì)象，基于MIKE數(shù)值模擬軟件，采用彎曲分汊河道的平面二維水沙數(shù)學(xué)模型進(jìn)行計(jì)算，分析彎曲分汊河道的水流運(yùn)動(dòng)特性，河床變形規(guī)律以及對(duì)河道的演變趨勢(shì)進(jìn)行預(yù)測(cè)。本文的主要研究?jī)?nèi)容如下:
　　1、根據(jù)大量實(shí)測(cè)的彎曲分汊河道的

2、形態(tài)特征資料，建立了概化的彎曲分汊河道平面二維數(shù)學(xué)模型。選取了已有的具有代表性的相關(guān)公式對(duì)該概化數(shù)學(xué)模型進(jìn)行了水面橫比降驗(yàn)證、縱向流速分布驗(yàn)證以及彎道最大沖刷深度驗(yàn)證。設(shè)計(jì)了7種水流計(jì)算工況和5種河床變形計(jì)算工況，對(duì)建立的概化數(shù)學(xué)模型進(jìn)行了模擬計(jì)算，最后分析典型彎曲分汊河道水沙運(yùn)動(dòng)特征以及河床演變規(guī)律。本文部分研究成果表明:彎曲分汊河道分汊區(qū)內(nèi)水位及流速分布均很復(fù)雜，但是各條汊道內(nèi)的水位和流速分布也不盡相同;汊道進(jìn)口和出口處環(huán)流強(qiáng)度很大

3、，這也是洲頭與洲尾的地形高程變化幅度較大的原因。該研究成果由于調(diào)查樣本的廣泛性，從而具有普遍的適用性，可推廣應(yīng)用到其它彎曲分汊河段的河演分析和河道整治工程當(dāng)中。
　　2、根據(jù)窯監(jiān)河段的實(shí)測(cè)地形資料建立了該河段的平面二維數(shù)學(xué)模型，并對(duì)建立的數(shù)學(xué)模型進(jìn)行了洪中枯三級(jí)流量下的定床驗(yàn)證以及沖刷一年半時(shí)間內(nèi)的河床變形驗(yàn)證。將三峽工程初步設(shè)計(jì)階段所采用的1961年至1970年水沙系列進(jìn)行減沙處理后，將其作為模型上邊界的進(jìn)口流量條件;運(yùn)用水位-