河道采砂影響的數(shù)值模擬研究.pdf

1、近年隨著長江流域經(jīng)濟(jì)建設(shè)的快速發(fā)展，建筑沙石需求量大增，沙價(jià)上漲，在可觀的經(jīng)濟(jì)利益驅(qū)動(dòng)下，各種采砂船蜂擁而至，遍及長江中下游河段，形成濫采亂挖的局面。為科學(xué)合理地開發(fā)長江砂料資源，采砂影響研究亟需開展。
　　 本文的主要研究內(nèi)容如下：
　　 （1）對(duì)近年國內(nèi)外河流、海洋采砂影響研究成果進(jìn)行了大量的文獻(xiàn)綜述，指出采砂影響的研究需要從傳統(tǒng)的河流動(dòng)力學(xué)研究向多學(xué)科方向滲透，如生態(tài)環(huán)境，水質(zhì)及重金屬擴(kuò)散污染等，分析了目前國內(nèi)河道

2、采砂研究的不足；
　　 （2）應(yīng)用有限體積法開發(fā)了平面二維水流泥沙數(shù)學(xué)模型，并將其應(yīng)用于典型河段的模擬，成果驗(yàn)證及計(jì)算分析表明該數(shù)學(xué)模型是可靠的；由于采砂問題的復(fù)雜性以及物理模型實(shí)驗(yàn)困難，應(yīng)用數(shù)學(xué)模型進(jìn)行采砂影響模擬研究是可行的；
　　 （3）初步分析了河道采砂的影響因素及濫采亂挖的惡劣后果，并將國外的采砂研究成果應(yīng)用于以懸移質(zhì)為主的河流采砂實(shí)踐，分析了其不適用的原因以及對(duì)以后研究工作的指導(dǎo)意義。
　　 （4）進(jìn)

3、行了無沙坑的自然河道及不同來水來沙條件和不同沙坑幾何邊界條件的有沙坑河道的采砂影響計(jì)算分析，對(duì)比分析了多種工況下沙坑對(duì)河道局部流場(chǎng)、河床地形演變及懸移質(zhì)含沙濃度分布的影響；采砂導(dǎo)致的不利影響的因素較多，需制定合理控制采砂的定量指標(biāo);
　　 （5）初步分析了FLUENT 流體軟件應(yīng)用于河流動(dòng)力學(xué)計(jì)算的可行性，并應(yīng)用FLUENT 進(jìn)行了沙坑局部的立面二維水沙數(shù)值模擬，計(jì)算表明沙坑在立面方向上也改變了流場(chǎng)以及泥沙的分布結(jié)構(gòu)。