非淹没丁坝附近三维水流运动特性的研究
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采砂河段水流泥沙数值模拟研究进展刘亚婷;尹志刚【摘要】天然河道在采砂活动的作用下,会呈现河道冲刷加剧、河床纵横向大幅下切、河道断面面积显著增大的状态,导致床沙量大大减小.由于河床演变规律复杂、趋势难以准确预测,所以,为研究建立河道数学模型,预测河道采砂影响,分别从泥沙运移公式、采沙坑数值模拟、采砂河段水流数值模拟、泥沙数值模拟4个方面,对各种河型、水沙条件下的水沙特性及河床演变规律进行论述,并预测了今后可能的研究方.【期刊名称】《长春工程学院学报(自然科学版)》【年(卷),期】2018(019)004【总页数】6页(P28-32,75)【关键词】泥沙经验公式;水流数值模拟;水沙数值模拟;采砂坑数值模拟【作者】刘亚婷;尹志刚【作者单位】长春工程学院水利与环境工程学院 ,长春 130012;长春工程学院水利与环境工程学院 ,长春 130012【正文语种】中文【中图分类】TV1490 引言当今,我国部分地区存在有法不依、执法不严的现象,非法采砂、采矿、侵占水域岸线等情形没有得到有效的治理。
大量的河砂开采使得河床面下切、河床比降下降、水面线下降、边坡倒塌、河道侵蚀、渗透破坏、生态环境受损。
因此,有必要应用数值计算方法模拟河道的采砂状况,从而对流域进行宏观上的掌控。
不少学者通过创建物理模型和数值模型,对采砂河道演变情况进行分析。
然而,给长河段大规模的河网建立物理模型时对场地要求的条件高、难度大且工作量大,因此,对采砂河段进行数值模拟分析是预测采砂影响的重要手段。
1 泥沙经验公式研究进展20世纪初期,国外研究人员在对泥沙运移分析过程中遇到了重重困难的情况下通过现场观察和物理实验得到了基本的理论。
[1]主要有DuBoy的牵引力公式(之后被Kramer修改);爱因斯坦、Indri等开发的经典理论临界底流速度(起动速度)理论。
基于这些理论,Meyer-Peter and Muller、Engelund-Hansen等开发了床沙经验公式。
Delft3D模型的应用情况研究摘要:Delft3D 是由荷兰Delft 大学WL Delft Hydraulics 开发的一套功能强大的软件包,能够模拟二维和三维的水流、波浪、水质、生态、泥沙输移及床底地貌,以及各个过程之间的相互作用.该软件在国内外得到了广泛的应用,并在研究地形演变、咸潮上溯、环境评估、航道整治、洪水演进等方面获得了诸多令人满意的成果。
关键词:Delft3D;数值模拟;应用1.前言Delft3D 是由荷兰Delft 大学WL Delft Hydraulics 开发的一套功能强大的软件包,能够模拟二维和三维的水流、波浪、水质、生态、泥沙输移及床底地貌,以及各个过程之间的相互作用。
其核心模块为水动力模块(FLOW),共包括波浪模块(WAVE)、水质模块(WAQ)、颗粒跟踪模块(PART)、生态模块(ECO)、泥沙输移模块(SED)和床底地貌模块(MOR)等七大模块。
Delft3D软件的工作思路是,先利用网格生成工具(RGFGRID)、地形编辑工具(QUICKIN)生成网格和网格节点上的水深文件,再通过相应的模块来计算相应的水流问题,最后根据计算结果利用后处理工具(GPP 和QUICKPLOT)处理得到的数据.该软件在国内外得到了广泛的应用,并在研究地形演变、咸潮上溯、环境评估、航道整治、洪水演进等方面获得了诸多令人满意的成果。
2。
Delft3D模型介绍2.1模型概述Delft3D软件是由荷兰Delft水力学研究所研究开发的一套水流、泥沙、环境完全集成的计算机软件包,可用于海岸、内河、河口区域的三维计算.该软件具有灵活的框架,能模拟二维(水平或垂向)和三维的水流、波浪、水质、生态、泥沙输移和床底地貌,以及各个过程之间的相互作用。
它是目前世界上最先进的水动力—水质模型之一。
其主要特征是:所有子模块都具有高度的整合性和互操作性;能直接应用最新过程知识;采用最为友好的图形用户界面(GUI)。