弯道河流水动力学数值模拟

摘要：

河流弯道处内外河岸水位差引起的压力梯度和重力、水流惯性力、流线弯曲产生的惯性离心力共同作用,引起了横断面内的二次环流.在该螺旋型水流的长期作用下,河岸外侧不断刷深,内侧逐渐淤浅,该动力机制不仅影响着河流走势,且与物质输运等水环境问题密切相关.本研究建立了基于静压假定的浅水三维水动力学数值模型,采用非结构化网格,数值离散格式为二阶TVD格式.针对某一具体弯曲河道(德国Spree River)开展了系列的水动力学数值模拟研究.该天然弯曲河道底床为浅滩/深潭(riffle/pool)交替,不同于平底情况,不同的流量、水位变化导致各水域(浅滩/深潭)的水动力特征不尽相同.在成功复演该弯道水流的基础上,分析发现该流动特征与某些水生物生活习性具有一定的关联性,数值模型对于生态水利学的研究而言,提供了有效的研究手段.

关键词： 弯道河流 三维水动力学 水生物 生活习性

作者: 张景新 周洋 Alexander Sukhodolov 刘桦

作者单位: 上海交通大学船舶海洋与建筑工程学院工程力学系,上海,200240 Leibniz-Institute of Freshwater Ecology and Inland Fisheries,Department of Ecohydrology,Berlin,Germa

会议类型: 国内会议

会议名称: 第十一届全国水动力学学术会议暨第二十四届全国水动力学研讨会并周培源诞辰110周年纪念大会

会议地点: 无锡

会议语种:中文

页码: 1222-1228

在线出版日期: 2012-08-25（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）