黃河內(nèi)蒙河段支流入?yún)R對干流影響的數(shù)值模擬研究.pdf

1、支流入?yún)R，是天然河流十分普遍的現(xiàn)象，是河流發(fā)展運動的重要影響因素。干流輸送支流來水來沙能力的大小與干支流交匯區(qū)域河流的穩(wěn)定性密切相關(guān)。本文在已有的物理模型試驗基礎(chǔ)上，結(jié)合實測資料分析，運用數(shù)學(xué)模型進(jìn)一步研究了黃河內(nèi)蒙河段干支流交匯段水沙運動的特征，入?yún)R角度對干流輸送支流來水來沙能力的影響程度，進(jìn)而提出了對黃河內(nèi)蒙支流入?yún)R河段的整治建議。主要內(nèi)容包括：
　　1.結(jié)合實測資料分析了黃河內(nèi)蒙河段干流和入?yún)R支流的水沙特征和河床演變特征。由

2、于上游大型水庫投入運用，上游流域降雨量減少，用水量增加，內(nèi)蒙河段來水來沙量逐年減小，并且年內(nèi)分配趨于均勻，大洪水機(jī)遇減小，造成內(nèi)蒙河段淤積嚴(yán)重、河道萎縮、輸送水沙能力下降。支流屬于季節(jié)性河流，枯水期河床有大量松散堆積物且河床上游比降較大，洪水一旦形成，支流水沙往往具有峰高流急、大水大沙、陡漲陡落的特點。
　　2.為提高M(jìn)IKE21模型計算的準(zhǔn)確程度和效率，以.mesh文件和.mdf文件為接口進(jìn)行了二次開發(fā)，優(yōu)化了Mesh Gene

3、rator生成的三角網(wǎng)格。對比優(yōu)化前后的網(wǎng)格，無論從單一三角形網(wǎng)格片的質(zhì)量比較還是從整體剖分區(qū)域網(wǎng)格質(zhì)量比較，優(yōu)化后的網(wǎng)格質(zhì)量都大大高于優(yōu)化前，模型計算準(zhǔn)確程度和效率都得到大幅提高。
　　3.對MIKE21泥沙和河床變形計算模塊進(jìn)行了較為深入的探討，并結(jié)合張瑞瑾公式對比分析了MIKE21采用的恩格隆漢森公式以及整個泥沙計算在研究河段的適用性。恩格隆漢森公式認(rèn)為水流中的泥沙受當(dāng)?shù)睾哟矘?gòu)成影響較大，因此，泥沙運動計算主要考慮了床沙構(gòu)成

4、和河床形態(tài)的影響，而對水流條件以及水體中挾帶的來自上游的泥沙的影響考慮較少。另一方面，MIKE21泥沙模型在泥沙計算中考慮了螺旋流的影響，并且引入了垂向的對流擴(kuò)散方程，這在一定程度上彌補了恩格隆漢森公式對水流條件考慮較少的不足。經(jīng)過實際的驗證，MIKE21泥沙模型能夠在一定程度上應(yīng)用于內(nèi)蒙河段的泥沙計算。
　　4.為降低內(nèi)蒙河段支流入?yún)R對黃河干流的不利影響，提出了調(diào)整支流入?yún)R角度的整治方案，并分別對現(xiàn)狀入?yún)R(90°)、60°入?yún)R和