順直河流航道整治工程水流泥沙數(shù)值模擬與分析.pdf

1、泥沙沖淤變化是航道整治工程的主要原因，泥沙沉降的機(jī)制、擴(kuò)散的規(guī)律、起動以及底沙與懸沙交換的機(jī)理等現(xiàn)象，都與水流的作用密切相關(guān)，為了利用好航道資源，需要更好的研究水流泥沙動力要素，在各種研究方法中，用數(shù)學(xué)模型來模擬這些現(xiàn)象是可行的。 本文回顧了河流泥沙的研究歷程及水流泥沙數(shù)學(xué)模擬的進(jìn)展同方法。根據(jù)水動力和泥沙運(yùn)動理論，選取水動力控制方程、物質(zhì)輸運(yùn)控制方程、泥沙擴(kuò)散方程和底變形方程，確定數(shù)學(xué)模型中的相關(guān)參數(shù)及模型的邊界條件，對一維模

2、型采用ADI法、二維模型采用Galerkin加權(quán)剩余法來形成有限元方程以獲得微分方程的近似解；并根據(jù)河流的特性提出了航道整治工程中航道標(biāo)準(zhǔn)尺度的計(jì)算方法、整治水位的確定。并通過計(jì)算和分析，得出了以下結(jié)論： 1、用有限差分法建立崖門水道一維水流數(shù)學(xué)模型，模型簡單實(shí)用，驗(yàn)證良好，對崖門水道有較好的適用性。 2、采用有限元法建立二維水沙模型對工程前后水動力和沖淤情況分別進(jìn)行模擬計(jì)算，對流速、流向、潮流、懸沙及河床變形驗(yàn)證，取得