两步模式下的水库异重流模型
水库异重流是由上游浑水来流与库内清水密度差异引起的,由重力驱动的分层流动.异重流过程的模拟可以为认识和掌握水库泥沙的运动规律提供有力工具,同时对于多沙河流上的水库泥沙管理具有重要意义.本文建立了针对不规则断面的水沙耦合一维非恒定异重流数学模型.该模型采用与明渠水沙输移模型交替运算的两步模式,将潜入位置上游的明流段与下游异重流段连接起来,更为准确地给出了异重流模拟的计算边界条件,并且能反映上层水体压力梯度的影响.将水流运动、泥沙输移与河床变形完全耦合,采用TVD形式的MUSCL-Hancock格式进行数值求解.异重流计算的上游边界位置由潜入条件动态判别.通过模拟结果与已有异重流实验结果的对比证明了该模型的有效性.该模型对异重流沿程水力特性和传播过程均能较为准确地预测,从而为探索人工塑造异重流,决定排沙底孔开启时间提供科学参考.
水库泥沙 异重流 数学模型 两步模式
王增辉 夏军强 李涛 张俊华
武汉大学水资源与水电工程科学国家重点实验室,湖北 武汉 430072 黄河水利科学研究院,河南 郑州 450003
国内会议
杭州
中文
419-426
2014-09-01（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）