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淤泥质河口与海岸泥沙动力学

国际学术动态 2016年第6期 21-23页

作者：李莉贺治国胡鹏孙志林王妲赵亮谈利明浙江大学海洋学院

第2届淤泥质河口与海岸泥沙动力学学术会议（The 2nd Workshop on Sediment Dynamics of Mudoly Coasts and Estuaries：Physics，Biology and Their Interactions）于2015年10月23-26日在浙江大学舟山校区举行。此次研讨会由浙江大学主办，国家自然科学基金委、国家海洋局第二海洋研究所、华东师范大学河口海岸学国家重点实验室、中国海洋大学共同协办。

关键词：泥沙动力学河口海岸泥质河口国家海洋局第二海洋研究所 Workshop 国家自然科学基金国家重点实验室华东师范大学

基于无结构、σ坐标网格的半隐式三维水沙数学模型Ⅱ-验证

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水力发电学报 2011年第6期30卷 230-236页

作者：哈岸英胡德超张红武赵维阳西安理工大学西安710048 清华大学水沙科学与水利水电工程国家重点实验室北京100084 长江科学院河流研究所武汉430010 长江航道规划设计研究院武汉430011

将文章Ⅰ建立的平面无结构、垂向σ坐标网格上的三维自由水面水沙数学模型与几个类似模型进行了比较,并从水流、泥沙两个方面对模型进行了验证。借助天然感潮河道水流运动实测资料对水流模型进行了测试,采用净冲刷实验、梯形断面丁坝局... 详细信息

将文章Ⅰ建立的平面无结构、垂向σ坐标网格上的三维自由水面水沙数学模型与几个类似模型进行了比较,并从水流、泥沙两个方面对模型进行了验证。借助天然感潮河道水流运动实测资料对水流模型进行了测试,采用净冲刷实验、梯形断面丁坝局部冲刷实验资料和天然潮沟冲刷现场观测资料对泥沙模型进行了验证,计算结果与解析解、实验资料和天然观测资料符合良好,表明本文模型能较准确地模拟实验水槽及天然河流中的水沙运动。

关键词：泥沙动力学三维数学模型水流泥沙无结构网格 σ坐标自由水面验证

基于无结构、σ坐标网格的半隐式三维水沙数学模型Ⅰ-算法

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水力发电学报 2011年第6期30卷 221-229页

作者：胡德超张红武哈岸英赵维阳清华大学水沙科学与水利水电工程国家重点实验室北京100084 长江科学院河流研究所武汉430010 西安理工大学西安710048 长江航道规划设计研究院武汉430011

针对天然河流水域边界不规则的特点,提出了平面无结构、垂向σ坐标网格上三维自由水面水沙数学模型的基本框架。模型基于压力分裂模式和θ半隐算法建立,求解分为两步,第一步求解一个关于自由水面的二维Poisson方程,获得水位和临时流场;... 详细信息

针对天然河流水域边界不规则的特点,提出了平面无结构、垂向σ坐标网格上三维自由水面水沙数学模型的基本框架。模型基于压力分裂模式和θ半隐算法建立,求解分为两步,第一步求解一个关于自由水面的二维Poisson方程,获得水位和临时流场;第二步求解一个关于动水压强的三维Poisson方程,获得动水压强场并用它来校正临时流速场。在构造动水压强三维Poisson方程时借鉴了BOM模型方法,而在自由水面处理上摒弃了其内外模分裂方法,因而模型不受模式分裂方法中一致性问题的影响。在三维水流模型的基础上建立了悬移质泥沙模型,采用欧拉-拉各朗日方法(ELM)求解控制方程中的对流项,使模型计算的时间步长不受CFL稳定条件限制。

关键词：泥沙动力学三维数学模型水流泥沙无结构网格 σ坐标自由水面

考虑弯道环流影响的平面二维水沙数学模型(Ⅰ)——模型的建立

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水力发电学报 2010年第1期29卷 126-132页

作者：易雨君王兆印张尚弘北京师范大学环境学院北京100875 清华大学水沙科学与水利水电工程国家重点实验室北京100084 华北电力大学可再生能源学院北京102206

弯道环流是影响河道断面流速、含沙量分布及河床冲淤的重要影响因素。一般的二维水流数学模型没有考虑弯道环流对断面流速及横向输沙的影响,本文在深度平均的平面二维k-ε紊流数学模型中加入反映弯道引起的二次流及横向输沙附加项,对平... 详细信息

弯道环流是影响河道断面流速、含沙量分布及河床冲淤的重要影响因素。一般的二维水流数学模型没有考虑弯道环流对断面流速及横向输沙的影响,本文在深度平均的平面二维k-ε紊流数学模型中加入反映弯道引起的二次流及横向输沙附加项,对平面二维水流运动方程和悬移质不平衡输沙方程进行扩展,使之能更准确地模拟出弯道处流速及含沙量的断面分布情况。

关键词：泥沙动力学二维数学模型弯道环流二次流横向输沙

三维悬沙模型及河岸边界追踪方法Ⅱ-河岸边界追踪

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水力发电学报 2010年第6期29卷 106-113页

作者：胡德超钟德钰张红武周刚吴腾清华大学水沙科学与水利水电工程国家重点实验室北京100084 长江水科院河流研究所武汉430010

提出了一种在河岸后退过程中追踪不规则动边界的方法,其中心思想是当河岸单元临水边侧壁在水力冲刷、崩塌作用下后退时,记录其侵蚀状态;当后退至一定程度后,在该河岸单元的临水边侧生成一个能反映真实边界的亚单元,赋予它湿单元标志并... 详细信息

提出了一种在河岸后退过程中追踪不规则动边界的方法,其中心思想是当河岸单元临水边侧壁在水力冲刷、崩塌作用下后退时,记录其侵蚀状态;当后退至一定程度后,在该河岸单元的临水边侧生成一个能反映真实边界的亚单元,赋予它湿单元标志并使其参与水、沙模型计算,进而反映边界变化对输水输沙的影响。通过丁坝挑流、潮沟冲刷两个算例的检验,结果表明该方法是有效的。

关键词：泥沙动力学数学模型河岸后退边界追踪亚单元丁坝

长江中游非均匀沙冲淤对来水来沙响应初步分析

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水力发电学报 2011年第6期30卷 215-220,229页

作者：朱玲玲葛华张细兵李义天武汉大学水资源与水电工程科学国家重点实验室武汉430072 长江科学院河流所武汉430010

为分析长江中游河段不同粒径组泥沙冲淤对来水来沙的响应,本文依据年统计资料,建立了非均匀沙冲淤量与来水来沙量的相关关系。分析结果表明,长江中游非均匀沙年冲淤量与年输入沙量的关系比较密切,泥沙粒径越大,其相关性越强,且单位来沙... 详细信息

为分析长江中游河段不同粒径组泥沙冲淤对来水来沙的响应,本文依据年统计资料,建立了非均匀沙冲淤量与来水来沙量的相关关系。分析结果表明,长江中游非均匀沙年冲淤量与年输入沙量的关系比较密切,泥沙粒径越大,其相关性越强,且单位来沙量改变引起的河道冲淤量越大、河道冲淤平衡时对应的临界输入沙量越小。

关键词：泥沙动力学非均匀沙冲淤响应相关分析长江中游

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基于最优控制理论的水库排沙调度优化研究

水力发电学报 2010年第4期29卷 70-76页

作者：申晓东钟德钰吴腾清华大学水沙科学与水利水电工程国家重点实验室北京100084

我国各类水库面临的泥沙淤积问题十分严重,泥沙淤积不仅减少水库的兴利库容、缩短水库使用寿命,还会带来其它一系列包括生态、环境等在内的问题,处于多沙河流上的水库,这一问题尤为突出。因此,对于增强水库排沙减淤的调度运行方式的研... 详细信息

我国各类水库面临的泥沙淤积问题十分严重,泥沙淤积不仅减少水库的兴利库容、缩短水库使用寿命,还会带来其它一系列包括生态、环境等在内的问题,处于多沙河流上的水库,这一问题尤为突出。因此,对于增强水库排沙减淤的调度运行方式的研究具有重要意义。本文利用最优控制理论,研究了多沙河流水库排沙减淤的优化调度运行方式,并通过实测水沙资料进行计算。由计算结果可以看出,经最优控制理论优化后的水库调度运行,其排沙比大幅度提高,减淤效果明显,可以作为水库排沙优化调度的一种有效手段。

关键词：泥沙动力学水库调度最优控制理论排沙减淤

基于特征分析的多沙河流洪峰流量增值机理研究

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水力发电学报 2010年第5期29卷 202-208,225页

作者：丁赟钟德钰张红武清华大学水沙科学与水利水电工程国家重点实验室北京100084

黄河下游等多沙河流通过高含沙洪水时常出现洪峰流量增值这一异常现象。从描述多沙河流水沙运动的耦合数学模型出发,基于模型所构成的双曲系统的特征理论,分析了多沙河流洪峰流量沿程增值机理。从所获得的耦合模型的特征关系上看,当河... 详细信息

黄河下游等多沙河流通过高含沙洪水时常出现洪峰流量增值这一异常现象。从描述多沙河流水沙运动的耦合数学模型出发,基于模型所构成的双曲系统的特征理论,分析了多沙河流洪峰流量沿程增值机理。从所获得的耦合模型的特征关系上看,当河床存在显著变形时会对浅水波的传播特性产生较大影响。河床冲刷时水流中扰动传播速度变慢,而河床淤积时水流中扰动传播变快。因此,多沙河流高含沙洪水过程中河床出现的"涨冲落淤"现象使得后期落水阶段河床变形对水流运动产生的扰动较前期涨峰时更快,是产生洪峰增值现象的原因之一。

关键词：泥沙动力学多沙河流洪峰增值双曲理论特征河床变形

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黄河下游河道场次洪水输沙特性分析

水力发电学报 2012年第3期31卷 70-76页

作者：张艳艳吴保生傅旭东清华大学水沙科学与水利水电工程国家重点实验室北京100084

本文分析了黄河下游河道1950-1985年277场洪水的输沙特性,建立了考虑各变量高次方和交叉作用的排沙比回归模型。利用输沙率关系和逐步回归的方法,找到了排沙比的主要影响因素,确定了排沙比公式的形式。为进一步验证逐步回归的结论及确... 详细信息

本文分析了黄河下游河道1950-1985年277场洪水的输沙特性,建立了考虑各变量高次方和交叉作用的排沙比回归模型。利用输沙率关系和逐步回归的方法,找到了排沙比的主要影响因素,确定了排沙比公式的形式。为进一步验证逐步回归的结论及确定交叉项中各变量的指数,利用实测资料回归分析得出各参数,然后对参数进行检验。并利用1986-1999年13场高含沙洪水实测资料对排沙比公式进行了验证。结果表明,本文所建立的排沙比公式能够反映场次洪水的输沙特性,有助于了解黄河下游河道的输沙规律。

关键词：泥沙动力学泥沙输送黄河下游排沙比统计分析场次洪水