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感潮河网二维水流-输运耦合数学模型输运耦合数学模型是一种考虑水位和流量同步变化的模型，其原理类似于水平集流结构与单个河段以及多个支流之间之间的联系和相互影响。
目前，该模型在港口结构和江湖流域中大量使用，在江湖洪水研究中也发挥着重要作用。
一、水动力学模型1. 动态模型：动态模型认为水位与流量是相互联系的，流量的变化会影响水位的变化，而水位的变化也会影响流量的变化，从而影响水动力学。
2. 水位-流量耦合模型：水位-流量耦合模型考虑水位与流量的耦合性，在江湖流域中，可运用以上模型进行分析，以有效指导河道建设维护修复。
二、数学模型1. 现场数据模型：在现场进行测量时可采用现场数据模型，它通过收集现场水位流量信息，与现场模型进行比较和验证，得出更准确和严格的结论。
2. 数值模型：数值模型可以不加以限制地分析水动力特性，存在这样的优点，就是可以考虑水平结构的耦合性，获得河段的流量和水位的时空变化特性。
三、潮河网二维输运耦合数学模型1. 工程应用：潮河网二维输运耦合数学模型可用于港口工程的设计，以便精确地确定航道的深度和宽度，避免由于港口结构及水流变化而发生船舶危险，例如混沌流或可视区域。
2. 自动水动力模拟：可以实现对潮河网二维流域的自动水动力模拟，模拟流体物理模型中的水位流量垂直变化的耦合数学模型，模拟流域的深度水位及相应的运动特性，从而实现潮河网的进一步控制。
3. 水动力特性分析：可以实施水位流量耦合模型来分析潮河网站点的水动力特性，找出潮河网流域内存在的径流及两端站点之间的关系，从而深入挖掘潮河网流域内水动力特性，进一步指导工程部署。
总之，输运耦合数学模型是一种考虑水位和流量同步变化的模型，在水动力耦合中可以发挥重要作用，在工程设计中也得到了广泛应用，比如港口流域的结构设计，潮河网站点的水动力特性分析等等。
基金项目国家自然科学基金重点项目作者简介浙江金华人博士主要从事环境水文学方面的研究长江福山倒套二维水沙数值模拟艳崔广柏中国科学院南京地理与湖泊研究所湖泊与环境国家重点实验室江苏南京河海大学水文水资源与水利工程科学国家重点实验室江苏南京太湖流域管理局上海摘要其水沙状况主要受控于上部串沟及下借助对倒套水沙状况进行数值模拟实验结果表明因此关键词河床演变淤积引江济太自实施以来发挥了巨大的经济效益但也出现了不少问针对这些问题学者做了大量的工作岸边排污较重鉴于引江济太对太湖流域生态环境的重要作用福山倒套水流滞缓静水及泥沙淤积作为影响水源地安全的关键问题因图研究区地形及水文测验站网示意图澄通段属于多汊型河段究的热点本文根据大量澄通段实测水下地形资料对福山倒同时运用实测水文水文泥沙特征该段长江江面宽约为最宽处有大通站是该段长江径流的代表站根据该站的流量潮汐为不规则半日潮每日两涨两根据位于澄通段的浒浦验潮站统计结果该段长江多年平均高潮位为均低潮位福山倒套位于大通站根据年之间属于细颗粒粘性沙范畴福山倒套福山倒套演变分析福山倒套在世纪年代常阴沙并入南岸后形成目前福山倒套全长约深槽口门长约因此福山倒图为年及可见倒套上部串沟自年至其中年铁黄沙的等高线已和沿江岸分布的等高线相接相对而言倒套下部串沟影响倒套水沙场稳定性的主要是倒套上部串沟因此本文将借助模型泥沙模型模型简介湿运用模型的泥沙模块主要特点包括高精度的水动力模拟具有模拟粘性沙及模型方程的于年其水动力模块国内已有不少相关研究的说明参见平扩散项舍去方程为式中式中的源汇项分为内源项泥沙传输方程边界条件式中模型的求解模型的建立网格生成由于模型在水平方向采用曲因此本文借助于计算区域段河道沿中泓线总长约最终剖分得网格边线最长为模型率定使用年月日军用码头团结闸实测潮位过程及泥沙资料作为模型的上条件二维模型所需河床质数据采样点分布见图水沙模型率定所涉及的主要参数包括在模型中用户可以自行定义各级泥沙的沉降速度也可通过年提出的经式中式中为各组颗粒的中值粒径表面侵蚀通量和沉降通量分别由计算所用泥沙中值粒径为根据年由和得年和本文率定值为水平扩散系数模型的验证根据年边界条件设置同模为计算流速值随着长江涨落潮流出现正反向有规律的变化图为长江汇泥沙模块受资料所限由含沙量误差统计具体误差分析见表由图表悬沙含量计算值验证误差统计图图汇丰码头潮位检验结果图所建模型能近似反映研究区水沙就上部串沟在现状地形及假定淤高至两种情况模型对水源地所在地福山倒套水沙场月日至点断面的数值实验模拟结果上部串沟淤积时落落急流场图图现状条件下计算时段末河床落淤量尤其是倒套袋底流速无论是涨潮还是落潮均较小图中由淤积前后整体有所减小之内淤积图为上部串沟表为分别取涨潮和落潮过程倒套水流数值实验结及河床质取样点分布见图由于河床质资料较少基于插值修正所得的河床泥沙分倒套大部分区域其中倒套上段淤积量最大由于上图表比较值位置由表三点河床在上部串沟淤积之后均有不同程度的其中由本次计算淤积速度推算倒套底部点附近河床淤高约需要结合流速计算结果及有关倒套成因分析可知由于福山倒套主要由涨潮流造床作用形成因此在涨潮时倒套内流速较大反映在倒套泥沙场状况上为悬移质含量增加河床淤积速度结论作为引江济太水源地但倒套目前处于淤积阶本文结合实测资料及所得主要结论如下三点河床质泥沙尤其是引江济太取水口所在的倒套致谢参考文献林荷娟吴浩云龚祖兴解方引江济太济效堪忧李香华逄勇引江济太工程对太湖及周边地区的影响分析吴挺峰高怡崔广柏彭飞翔韩滨张淑英夏云峰邹德森王建屈贵贤李艳红苏保林贾海峰等诸裕良郑金海陈异晖基于王厚杰杨作升毕乃双黄河口泥沙输运三维数值模拟陈景秋赵万星季振刚。
感潮河网区风暴潮洪水风险模拟研究——以中顺大围为例杨莉玲;杨芳;余顺超;徐峰俊【摘要】感潮河网区资源丰富且动力复杂,面临着流域洪水和潮水、风暴潮的多重灾害风险.以珠江三角洲感潮河网区的中顺大围保护区为例,探讨了径流洪水与风暴潮洪水的历史遭遇概率,通过两套不同尺度的一、二维联解模型(河网一维与河口近海区二维联解、河网一维与保护区二维联解)模拟了不同情景下风暴潮洪水与径流洪水在三角洲网河区河道遭遇和演进,以及通过保护区薄弱堤段溃决后在保护区内宣泄传播的过程.较成功地模拟再现了河口的复杂洪灾系统,可应用于其他区域风暴潮洪水模拟,也为风暴潮洪水风险分析提供了参考.【期刊名称】《人民珠江》【年(卷),期】2018(039)008【总页数】5页(P4-8)【关键词】风暴潮;溃决洪水;联解模型;数值模拟【作者】杨莉玲;杨芳;余顺超;徐峰俊【作者单位】水利部珠江水利委员会珠江水利科学研究院,广东广州510611;水利部珠江河口动力学及伴生过程调控重点实验室,广东广州510611;水利部珠江水利委员会珠江水利科学研究院,广东广州510611;水利部珠江河口动力学及伴生过程调控重点实验室,广东广州510611;水利部珠江水利委员会珠江水利科学研究院,广东广州510611;水利部珠江河口动力学及伴生过程调控重点实验室,广东广州510611;水利部珠江水利委员会珠江水利科学研究院,广东广州510611【正文语种】中文【中图分类】TV122感潮河网区一方面资源丰富，人口集中，经济发达，另一方面，径潮交汇，动力复杂，面临着流域洪水和潮水、台风的多重灾害风险。
感潮河网区的风暴潮洪水灾害预报对保护其生命财产安全意义重大。
在全球变暖背景下，热带气旋、风暴潮的发生频率和强度增加，感潮河网区风暴潮灾害风险进一步加大[1-4]。
珠江三角洲感潮河网区地势平坦，水系密集交错，上游植被丰富、雨量充沛，流域洪水及风暴潮水危害均不可小视。
本研究通过历史风暴潮灾害情况、人口密度、水系组成、地形地貌、经济发展状况等各方面的综合分析，以中顺大围为例进行感潮河网区风暴潮洪水风险模拟研究。
波—流共同作用下长江口二维悬沙数值模拟波—流共同作用下长江口二维悬沙数值模拟摘要：本文通过数值模拟方法，研究了波—流共同作用下长江口内二维悬沙运移的情况。
通过建立数学模型和计算方法，模拟了长江口内悬沙的输运过程，并对波浪和流场的相互影响进行了探讨。
结果表明，波浪和流场的共同作用对悬沙输运过程具有显著影响，进一步深化了对长江口悬沙运动规律的认识。
一、引言长江口是我国最重要的河口之一，其水动力和悬沙运动规律的研究对于河口水文、水沙动力学的理解具有重要的意义。
波浪和流场作为长江口内两个主要的力学驱动因素，其相互作用对悬沙的输运过程有着重要影响。
因此，基于数值模拟方法，研究波流共同作用下长江口内二维悬沙运移的规律具有重要的理论和实际意义。
二、模型建立在本文研究中，建立了二维悬沙运移数值模型，考虑了波浪、流场以及悬沙之间的相互作用。
模型采用了数值解的方法，通过离散化长江口内区域，并运用流动方程、输运方程和释放方程来模拟波流共同作用下的悬沙运动过程。
模型的输入数据包括入口流速、入口浓度和入口波浪参数等，模拟的输出结果为悬沙在长江口内的输运情况和浓度分布。
三、数值模拟结果通过数值模拟得出的结果显示，长江口内的悬沙输运过程受到波浪和流场的共同作用。
在波浪作用下，悬沙会随着波动而上升和下降，这会影响悬沙的输运速度和方向。
而流场则会决定悬沙的平均输运速度和方向。
模拟结果还显示，在大波浪和强流场共同作用的情况下，悬沙会有较大的浓度差异和输运速度。
四、悬沙输运规律分析根据数值模拟结果，我们进一步分析了悬沙输运的规律。
首先，当波浪和流场方向相一致时，悬沙的输运速度较快；当方向相反时，输运速度较慢。
其次，波浪的幅度和周期对悬沙的上升和下降速度有较大影响，较大的波浪幅度和周期会引起更剧烈的悬沙运动。
此外，在大流量的情况下，悬沙的输运速度较快，浓度较高。
五、结论通过本文的研究，我们深入了解了长江口内波流共同作用下的悬沙运移规律。
长江口Sa分潮数值模拟研究杨锋;谭亚;王灶平;王志伟;蒋体孝【摘要】为更好研究长江口Sa分潮的特性,建立了大通至长江口感潮河段的二维水动力数学模型,通过模拟径流与潮汐共同作用下的水动力过程,并设置上下游不同条件的对照组,分析了河口段Sa分潮的影响因子及响应规律.结果表明,长江河口段Sa分潮由上游径流变化和外海Sa潮波共同作用产生,径流对上游站点影响占优、外海潮波对下游影响占优.径流使得河道内分潮振幅产生了沿程衰减的趋势,这是河口的Sa分潮特征不同于外海的原因,也说明径流是其主要的影响因子;而外海的Sa 潮波只给予了其一个沿程定值.Sa分潮振幅只受径流的年内变化大小和外海Sa潮波振幅大小影响,不受平均径流量和平均海面的影响.径流量的变化会导致沿程Sa分潮振幅发生响应变化,且上游比下游站点响应更敏感;外海Sa潮波振幅的变化会使沿程振幅发生大致等量的变幅.三峡建成后河口段Sa分潮振幅有所减小,年际变化减小.%In order to study the characteristics of Sa partial tide in Yangtze estuary, a two-dimensional hydrody-namic model for the tidal reach of the Datong-Yangtze River estuary was established. By simulating the hydrodynam-ics in response to runoff and tides and setting different upstream and downstream boundaries, the influence factors and responses of Sa at Yangtze River estuary reach were analyzed. The results show that the Sa partial tide at Yang-tze estuary is co-produced by runoff and tidal action. The influence on upstream sites comes mainly from runoff, and the influence on downstream is mainly from the offshore tide. The change during a year of runoff produces the decay trend along the way to the amplitude of Sa along the estuary reach;meanwhile, the offshore Sapartial tide gives a constant value to it, it′s the reason why the characteristic of the Sa along the estuary reach is different from in off-shore area, and it proves that the runoff is the main influence factor. The amplitude of Sa in estuary is only affected by the runoff and offshore Sa, but not by the average level in offshore and the average discharge of runoff. The change of the runoff′s variation during a year will affect the amplitude of Sa, and the upstream sites are more sensi-tive than downstream;the change of offshore Sa will produce a similar amount of change to it. After the completion of the Three Gorges project, theinte rannual variability and the average value of Sa′s amplitude reduced slightly.【期刊名称】《水道港口》【年(卷),期】2016(037)004【总页数】7页(P362-368)【关键词】长江河口;Sa分潮;数值模拟;三峡工程【作者】杨锋;谭亚;王灶平;王志伟;蒋体孝【作者单位】91650部队,广州510320;河海大学港口海岸与近海工程学院,南京210098;91458部队,三亚572000;91650部队,广州510320;91650部队,广州510320【正文语种】中文【中图分类】TV131.2;O242.1长江口属于中等强度潮汐河口，潮位变化既受外海潮波影响，也受上游径流来水影响，由于长江径流巨大，且季节差异明显，加之河口地形复杂，使得长江河口段的潮汐特性较为复杂。
感潮河段城市湿地水动力模拟及改善方案研究
丁磊;陈黎明;王逸飞;缴健
【期刊名称】《水利水运工程学报》
【年(卷),期】2024()1
【摘要】湿地具有固碳释氧、涵养水源等作用,改善水体交换能力是湿地研究热点之一,但关于潮汐变动水位条件下湿地水体调控措施的探究相对较少。
以长江南京段绿水湾湿地为例,建立平面二维水动力模型,开展感潮河段城市湿地水动力模拟及改善方案研究。
计算不同水文条件及闸泵调度方案下湿地流场,分析潮位变动对绿水湾湿地水动力的影响,分析不同闸泵调度措施对水体流动性的改善效果。
研究表明,闸泵联合调度可使枯季大部分区域水动力明显增强,但仍存在主槽外坑塘等局部滞水区,需通过湿地植被重构的方式提高水体自净能力。
对易暴发藻类的4—5月,闸泵联合调度可较好改善绿水湾内上游区域的水动力条件,对于改善效果并不明显的下游区域建议增设补水点,降低水体富营养化风险。
本研究可为绿水湾湿地的设计、建设与管理提供科学依据。
【总页数】11页(P35-45)
【作者】丁磊;陈黎明;王逸飞;缴健
【作者单位】南京水利科学研究院港口航道泥沙工程交通行业重点实验室;南京水利科学研究院水灾害防御全国重点实验室
【正文语种】中文
【中图分类】X171.4
【相关文献】
1.基于自动分潮优化技术的辽东地区感潮河段河口区潮汐规律模拟研究
2.基于MIKE11和AHP法的感潮河段防洪潮方案研究
3.分汊河段江心洲尾斜流改善的水动力数值模拟
4.感潮分汊河段二维浅水非恒定潮流数值模拟研究
5.感潮河段洪潮耦合双驱动力水动力模型
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江安县城长江防洪护岸工程二维通航水流数值模拟摘要：采用平面二维数学模型研究长江防洪护岸工程水流条件及通航条件的影响分析。
以江安县城河段为例，模型对该河段的实测水面线和流速分布进行了验证，计算结果与天然实测资料较为一致，可正确模拟实际河道的水流运动。
分析研究表明，以上边界条件改变对江安县城河段附近水位、流速等水流条件没有明显影响，不会影响上下游的泥沙冲淤能力，基本不会对通航条件造成明显变化。
关键词：数学模型，水流条件，通航条件1 前言目前长江河段存在这大量的采砂，修筑护岸工程以及修建码头开挖航槽等工程，这些工程必然导致天然河流航道边界的改变，航道边界的改变必然对河流的流态、通航条件等造成一定的影响，因此有必要通过二维数学模型进行水流条件和通航条件影响分析。
数值模拟是研究复杂河段河道流动特性的一种重要手段。
国内外已经有很多利用有限差分、有限元、有限体积、边界元等离散方法对复杂河段进行数值计算的研究[2]。
根据数模的计算结果，可以分析预测拟建方案对工程河段水流条件及航道条件的影响趋势[3]。
不论对于顺直河道或者复式游荡型河道，水位一流量关系的预测是河道风险管理以及洪水损失评估的基础，是进行洪水预报和制定合理经济的分洪措施方案的前提。
李大鸣[4]等考虑上、下游洪水边界的控制条件及糙率随河道流量变化的调整，提出了河道洪水演进的二维水流数学模型的计算方法。
叶如意[5]等利用平面二维水动力学模型对曹娥江至宁波的引水工程进行模拟，同时对模型进行验证和优化。
为了更深入地探讨边界条件改变对水流特性及通航条件的影响，本文在前人研究的基础上，以长江江安县城段为研究对象，通过平面二维数学模型模拟复杂河道的水流运动特性及河床演变规律。
2 工程方案宜宾市江安县城区长江防洪护岸综合整治工程上游起于牛角坝上游铜子湾，下游止于江安县污水处理厂。
目前工程河段为天然河岸，防洪标准不足10年一遇。
根据防洪规划中布置的堤线，结合工程堤线布置原则和地形地貌条件，工程方案保留了牛角坝分汊河道形态。
