水沙數(shù)學(xué)模型在西江航道整治中的應(yīng)用研究.pdf

1、一維水沙數(shù)學(xué)模型己在防洪、航運及水庫泥沙等工程領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。由于河床演變的不確定性，航道整治的復(fù)雜多變性以及目前數(shù)值模擬技術(shù)的廣闊應(yīng)用前景。本文在系統(tǒng)分析泥沙數(shù)學(xué)模型的發(fā)展歷史和研究現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上，依托西部交通建設(shè)科技項目--西江干線梧州～郁南航道工程關(guān)鍵技術(shù)研究課題，結(jié)合西江推移質(zhì)輸沙水槽試驗，建立了一維非恒定水流模型和非耦合水沙數(shù)學(xué)模型，模擬梧郁段洪水演進過程，定性分析了潮汐、長洲樞紐運行對下游航道的影響，并研究了該河段在天然

2、情況與清水下泄情況下泥沙沖淤的時間和空間分配。 具體研究內(nèi)容包括六章： 第一章為緒論，較系統(tǒng)地闡述了一維水沙數(shù)學(xué)模型的研究現(xiàn)狀、存在的主要技術(shù)難點及數(shù)值計算方法，在此基礎(chǔ)上結(jié)合實際工程應(yīng)用提出了本文的研究內(nèi)容。 第二章概述西江整治河段的情況，利用現(xiàn)有資料進行定性的河床演變分析，揭示了淺灘形成的內(nèi)在原因，就整治思路及方案進行了探討，并就整治高度、寬度進行了初步的計算分析。 第三章采用線性化Preissman

3、n格式，以Z、Q為因變量對圣維南方程組進行離散，建立適用的非恒定水流模型，在驗證計算的基礎(chǔ)上，針對西江進行了洪水、潮汐及日調(diào)節(jié)非恒定流計算，分析了非恒定流在西江梧州～肇慶段傳播規(guī)律及其為四灘整治方案確定提供了科學(xué)依據(jù)。 第四章結(jié)合水槽試驗及水文資料建立了適合研究河段的推移質(zhì)輸沙率公式及流量水位關(guān)系式，確定了計算采用的泥沙起動流速公式、懸浮指標半經(jīng)驗計算模式，建立了全河段的全沙模型。 第五章在驗證基礎(chǔ)上進行長河段的泥沙沖淤