水利水运科学研究990201
水利水运科学研究
JOURNAL OF NANJING HYDRAULIC REEARCH INSTITUTE
1999年 第2期 No.２ 1999
高含沙河流泥沙数学模型研究
于清来 窦国仁
摘 要 本文推导了高含沙河流的控制微分方程组，在一定条件下，经适当简化，即转化为低含沙河流的控制方程组，可适用于类似黄河这类水沙条件变化较大的河流。确定了高含沙河流模型的参数，给出了适用高低含沙河流的计算程序。选择黄河小浪底坝区为研究对象，对高含沙河流数学模型进行了验证。
关键词： 高含沙河流 数学模型 参数
The mathematical model study of hyperconcentration river
Yu Qinglai Dou Guoren
（Nanjing Hydraulic Research Institute）
Abstract The controlled differential equations of hyperconcentration river which can transform into the equations for low concentration river by being simplified appropriately is developed， and can apply to the river with very substantial water discharge and sediment load such as the Yellow River． The parameter of the model is decided and a computing program that suits to the river with the different sediment load is given． Finally， the computed channel deformations of river reach near the site of Xiaolangdi Project on the Yellow River are compared with the results of the physical model investigation．
Key words： hyperconcentration river， mathematical model， parameter
1 引 言
目前发展的河流数学模型大多针对于低含沙水流。高含沙河流与低含沙河流相比，具有完全不同的特点，主要表现为以下几个方面：
(1) 来沙量大。例如黄河下游多年平均来沙量达16亿 t,一场洪水的来沙量可高达8.3亿t。
(2) 河床调整幅度大，速度快，而河床的调整又反过来影响水流挟沙力。黄河下游的多来多排多淤正反映了这一过程。
(3) 滩槽水沙交换，滩地淤积物有相当大的比重，其淤积量约占总淤积量的70%。漫滩水流落淤后，部分清水又回归主槽，影响下段的泥沙输移。
(4) 受上游水库“蓄清排浑”运用的影响，高含沙河流下游既会出现高含沙水流，也会出现低含沙水流。高含沙水流的沉降特性、流变特性、紊动特性和输沙特性不同于低含沙水流。
这些特点使得高含沙河流的数学模型的研究比低含沙河流更为困难，需要研究高含沙水流的运动规律及河道演变特点，作出合理的概化，低含沙河流应是它的特殊情形。
2 高含沙水流运动的基本方程
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