波浪与潮流共同作用下二维泥沙数学模型

针对河口海岸地区波浪与潮流运动的特点,将波浪过程概化为潮周期中具有平均意义的波浪流要素,叠加到潮流运动方程中,以模拟长时段的水流运动及泥沙场的变化,建立了波浪与潮流联合作用下二维泥沙数学模型,包括贴体正交曲线坐标系下水流运动方程、非均匀悬沙、底沙输移方程、初始条件、边界条件、动边界技术及数值计算格式,引进前期含沙量的概念,得到了潮流挟沙能力公式,波浪作用下的挟沙能力采用窦国仁公式,浮泥挟沙能力采用罗肇森公式。计算的瓯江口、温州湾潮位过程与原型吻合良好,8个断面的46条垂线同步流速、流向过程计算值与实测值吻合较好。在此基础上,探讨了多连通域复杂边界条件下瓯江口拦门沙航槽开挖后潮流与风浪作用下悬沙、底沙与浮泥引起航槽回淤的模拟问题。     

二维潮流及泥沙数学模型

本文利用控制体积法对沿水溶平均的二维水流及泥沙微分方程进行了离散，建立了二维潮流泥沙数学模型，并利用连云港附近的潮流及含沙量资料对模型进行了验证计算，验证结果表明，无论是水位、流速、流向，还是含沙量都与实测资料符合良好，由此可以看出，本模型不仅能应用于潮流泥沙计算，而且可以推广到各种平面不恒定流的泥沙冲淤计算中。     

河口水流、波浪、潮流、泥沙、河床变形二维数学模型

根据河口“波浪掀沙，潮流输沙”的泥沙运动机制，引入“波浪幅射应力”反应波浪对水体和泥沙的驱动力．考虑波浪对底部泥沙作用力、波浪对水流挟沙能力的影响及风场对水流和泥沙运动的影响．同时考虑泥沙粒径大小、水体含盐度、含沙量及水流紊动程度等因素对絮凝沉速的影响．用ＡＤＩ算法求解沿水深平均方程，破开算子法解悬移质不平衡输沙方程及河床变形方程，引入通度概念处理岸滩不规则边界，建立河口水流、波浪、潮流、泥沙、河床变形二维数学模型．通过实测资料及卫星摇感图像对所建数学模型进行检验，表明它可以较好地预测河口泥沙的运动     

盘锦新港区二维潮流泥沙数学模型研究

针对盘锦港新港区规划建设方案,在分析该海域自然条件和岸滩演变的基础上,建立了工程海域平面二维潮流泥沙数学模型,且计算潮位、流速、流向和含沙量数据与实测资料验证良好。研究了起步和整体工程实施后对周边水动力场的影响,分别预报了港池和航道在正常天气以及大风天气(大浪作用1d)后的回淤情况。研究结果表明:工程海域岸滩基本稳定,工程实施后对周边水动力影响较小,整体工程实施后泥沙回淤厚度小于起步工程,正常年份整体工程实施后泥沙回淤量为187.14万m3。     

广东台山电厂二维潮流泥沙数学模型研究

运用建立的广东台山电厂二维潮流泥沙数学模型,在经过实测资料验证的基础上,研究了台山电厂不同取排水工况条件对电厂工程海域的海床地形演变以及电厂航道、港池的泥沙冲淤的影响,计算结果可以为台山电厂二期扩建工程的环境评价和工程优化提供技术支撑。     

波浪潮流共同作用下长兴岛海区二维悬沙输运数值模拟研究

根据近岸地区波浪、潮流与泥沙运动的规律,把波浪运动概化为在潮周期中具有时均意义的波浪流分布场,将波浪辐射应力以及波流底部剪切应力耦合到潮流运动方程和悬沙输运方程中,建立了非结构网格下近岸波浪和潮流共同作用下的二维悬沙输运数值模型。时间离散采用欧拉向前格式,空间离散采用有限体积法的显式格式。将模型应用于矩形海湾实验和大连长兴岛附近海区悬沙冲淤过程的实际算例。结果表明:波浪对潮位影响很小,但是对近岸流速有较为明显的影响;波流共同作用对近岸泥沙浓度影响比单纯考虑潮流作用可提高40%～100%的幅度。     

二维水流泥沙数学模型计算研究

在南水北调中线工程及滞洪区洪水演进、交叉建筑物工程布置、流势分析和冲淤计算、铁路、公路、桥梁等工程中，采用二维水沙数学模型，对糙率n值的选取，及模型计算中常遇到的难题进行了研究。     

二维水流泥沙数学模型计算研究

在南水北调中线工程及滞洪区洪水演进、交叉建筑物工程布置、流势分析和冲淤计算、铁路、公路、桥梁等工程中,采用二维水沙数学模型,对糙率n值的选取,及模型计算中常遇到的难题进行了研究。     

河道平面二维泥沙数学模型研究

本文对平面二维泥沙数学模型进行了较系统的研究,建立了计算量及贮存量较小的平面二维泥沙数学模型,考虑了平面二维阻力、挟沙力、分组挟沙力等问题。发展了一种计算量及贮存量较小的且适合不规则河道边界的数值计算方法。用川江臭盐碛河段的实测资料对所建模型进行了验证,果结表明在流速分布、含沙量分布、回流变化及河床型态等方面符合良好。     

波浪作用下的泥沙起动

在探讨波浪作用而引起的泥沙输移时，首先应确定泥沙的起动条件。Madsen和Grant曾把单向水流Shields起动曲线推广到波浪作用下的泥沙起动中去。本文通过对单向水流作用下的泥沙起动希尔兹（Shiclds）曲线的分析，阐明波浪作用下泥沙起动与水流希尔兹（Shields）曲线产生误差的原因，由此提出波浪作用下泥沙起动Ψ_m～S_*曲线。大量实验资料表明:该曲线与实验值有着良好的一致性。     

波浪作用下的泥沙起动

在探讨波浪作用而引起的泥沙输移时，首先应确定泥沙的起动条件。Ｍａｄｓｅｎ和Ｇｒａｎｔ曾把单向水流Ｓｈｉｅｌｄｓ起动曲线推广到波浪作用下的泥沙起动中去。本文通过对单向水流作用下的泥沙起动希尔兹曲线的分析，阐明被浪作用下泥沙起动与水流希尔兹曲线产生误差的原因，由此提出波浪作用下泥沙起动     

沙湾特大桥二维潮流数学模型研究

建立河道平面二维潮流数学模型,采用最新的地形资料并选用洪、中、枯水及大、中、小潮等多种水文组合条件对模型进行了充分率定验证,然后进行沙湾特大桥工程兴建前后流场模拟计算,研究结果显示,沙湾特大桥对上游设计洪水水位最大抬高值为0．024m,对河道流速、流态影响局限于工程上下游1.2km左右。     

飞云江口二维潮流泥沙数值计算

建立了飞云江口二维潮流泥沙数学模型.模型经验证后,计算分析了凤凰山深水港区两个规划方案下的水流变化及泥沙回淤强度.计算结果表明,方案2的回流范围和泥沙回淤强度均小于方案1.     

一种简便的二维潮流数学模型

作者在原文中,利用对浅水潮波方程进行伽辽金逼近后导出的局部有限元方程,通过显式关系汇集到节点形成总体有限元方程,与差分方程比较,得出了对函数一阶偏导数的定义。这种简化推导的思想是可取的,易于为搞过差分计算的人员所接受,文章在沟通差分法和有限元法方面也是一个较好的例子。但文中有两处公式用于不等步长,不等单元面积时似有欠妥之处:     

一种简便的二维潮流数学模型

在研究了前人应用有限元法及有限差分法计算二维潮流的基础上,导出了一种简便的二维潮流数学模型。本模型具有有限元法及有限差分法各自的一些优点。由于采用了“光滑化”措施,明显地提高了计算的稳定性。本模型是有限差分法在平面三角形网格节点上的一种推广。它具有简便通用、节省计算时间及存储量等优点。对连云港二维潮流计算表明,本文所建立的二维潮流数学模型是成功的。     

平面二维泥沙数学模型研究及其应用

本文利用不平衡沙模式建立起子一套泥沙冲於数学模型，其中对恢复饱和系数α，可冲刷厚度△ｂ，河岸侧向冲刷以及浓度对流计算格式都进行了一定的研究和改进，本文的目的在于研究开发二维河道水流及泥沙冲淤数学模型并应用于实际工程计算。     

多沙水库准二维泥沙数学模型

本文介绍了作者提出了的水库泥沙数学模型，在该模型建立过程中，引入了水流挟沙力统一公式，泥沙级配计算公式，异重流运动最新成果和因考虑异质粒子与紊流场相互作用而给出的泥沙运动修正方程等，初步验算结果表明，本水库数学模型具有很强的适应性和模拟功能。     

拟合坐标系下平面二维水流泥沙数学模型及其应用

为适应河道弯曲、狭长的特点，本文引进贴体坐标系进行区域转换，将复杂的河道计算域转变成规则矩形域，使水流泥沙运动方程在规则矩形域上求解运算.本文还建立了一种新的悬沙输移模式，该模式能较好地体现悬沙和床沙的交换机理.利用长江重庆河段九龙滩水沙资料对模型进行了系统的检验，检验表明本模型能够模拟复杂河床条件下水位和流速场，也能够模拟回流区泥沙冲淤规律。     

二维潮流泥沙数值模拟及可视化研究

本研究在以往研究成果基础上,以水动力学基本理论与软件工程理论相结合,研究开发了以Visual Ba-sic编程语言为依托的二维潮流泥沙数值模拟及可视化研究模型,共分为三个相互连接的界面,实现了潮流泥沙数据计算处理和可视化效果图显示,操作简便,可运用性强。