平面二维溃坝水沙输移动床数学模型研究

发布时间：2017-05-08 12:14

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【摘要】：为数值模拟溃坝洪水作用下泥沙输移及河床变形,建立了无结构三角形网格的平面二维水沙耦合数学模型。水动力学模型采用浑水流动方程,考虑了泥沙输移及床面冲淤变化对水流动量的影响;泥沙输移采用不平衡泥沙输移模式。模型数值计算格式采用守恒性较好的有限体积法,单元界面的对流通量采用基于近似黎曼解的Roe格式计算,扩散通量采用中心格式,不平衡泥沙输移方程采用坡度限制的二阶空间精度格式离散。模型经经典算例和小尺度瞬间全溃的动床实验资料检验,水面、床面及流速等计算结果与实验资料或解析解等比较吻合,分析了动床与定床水面及洪水传播速度的差异。在上述检验的基础上,采用动床模型对某河道型水库溃坝诱发的水沙运动进行了数值模拟,结果表明溃坝洪水下水流、泥沙及河床变形发生强烈的相互作用,采用水沙及河床变形耦合的数学模型是必要的。
【作者单位】： 浙江省水利河口研究院;浙江省河口海岸重点实验室;
【关键词】： 溃坝洪水 泥沙输移 河床冲淤 有限体积法 Roe数值格式
【基金】：国家自然科学基金资助项目(10772163) 国家水体污染控制与治理科技重大专项(2009ZX07424-001) 水利部公益性行业专项(201101056) 浙江省重点科技创新团队建设项目(2010R50035)
【分类号】：TV14
【正文快照】： 1研究背景堤坝的安全是水利工程管理的核心问题,溃坝水流作用下的泥沙输移及由此引起的河床变形也是泥沙灾害研究的重要内容之一。堤坝溃决引起的洪水诱发河床强烈的泥沙运动,给下游造成人民生命财产的重大损失。1975年8月河南省特大暴雨致板桥、石漫滩等水库大坝溃决;2008年

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本文编号：351138