平面二维水流泥沙数值模拟

基于三角形网格划分,采用有限元方法,建立了河道平面二维水流泥沙数学模型。采用质量集中的简化处理和预估校正的时间推进算法,较好地解决了有限元计算存储量和计算速度问题。以空腔流和突扩段两种情况为例对模型进行了检验计算,结果表明,模型能较好地模拟河道水流泥沙运动及河床变形情况,且计算稳定性好、速度快、精度较高。     

平面二维溃堤水流泥沙数值模拟

基于一阶迎风格式平面二维河道溃口水流模拟,建立了非均匀沙模型并用于模拟平面二维溃堤水流泥沙及河床变形。给出了实际算例,证明该模型计算速度快,精度高,符合水流泥沙运动基本规律。     

泥沙(續)

四、泥沙测验工作: 1.泥沙测驗工作的目的在我国水利工程中,除了解决洪水問題外,泥沙也是一个非常重要的問題,由于对泥沙运行的理論还不够成熟,使泥沙問題更加复雜困难,也正因为对泥沙理論理解不深,测站工作同志对     

水流和电解质对黏性泥沙絮凝沉降影响试验

为探索河口海岸地区水流和盐度共同作用对黏性泥沙絮凝沉降的影响,以泥沙浓度和絮团粒径为参数,采用自制的同轴旋转双筒产生运动水流和外加电解质的方法,研究6个水流强度（0 s-1、1.38 s-1、2.54 s-1、4.67 s-1、7.19 s-1、13.2 s-1和20.3 s-1）和3种电解质（NaCl、CaCl₂、AlCl₃）作用下的黏性泥沙絮凝沉降过程。试验结果表明:① 水流对黏性泥沙絮凝沉降的影响与其强度相关。低强度水流（水流强度小于4.67 s-1）表现为初期促进、中后期阻碍的规律;高强度水流则由于强水流剪切力和自上而下的紊动掺混作用始终起阻碍作用。② 电解质的存在将分别增强和减弱高、低强度水流所起作用;相同浓度下,当阳离子化合价从+1价变成+3价时,水流的影响作用更明显,尤其体现在稳定段。     

黄河河口段一维水流泥沙数学模型

针对黄河河口段河道来水来沙特性和河道冲淤演变特点,综合考虑了断面上水沙分布和冲淤分布不均匀,阻力变化、河口三角洲淤积延伸等问题,建立了黄河利津以下河口段一维水流泥沙数学模型。用该模型对多年汛期和冬季河口段内水沙进行验证计算表明:计算结果与实测结果基本吻合。本模型可用来预测河口段内沿程不同时刻水位、含沙量及河床冲淤的变化过程。     

(七)枢纽泥沙问题

枢纽泥沙问题,一般是指枢纽工程设施的防淤塞防损坏和引水口的取水防沙。前者即不使引水闸前、船闸上下、电厂进水口发生淤堵,不使粗沙卵石撞坏磨坏工程设施。后者即保证引水口引进足够的水量,减少泥沙特别是粗粒泥沙进入,使机组设备(抽水机、水轮机)受泥沙磨损较少,输水渠道淤积较少,泥沙处理较容易等。为此,在设计枢纽前,要详尽观测研究河道来水来沙情况,研究库区的冲淤演变过程(见本讲座第六讲);进行枢纽泥沙模型试验,弄清     

(六)水库泥沙问题

1.水库泥沙问题的内容及其严重性自新中国成立起到1978年底,我国修建了八万多座大中小型水库(台湾省暂未计入),总库容3950亿立米。这些工程在防洪、发电、灌溉、供水等方面起了重大作用。但由于不少河流含沙量较高,输沙量较大,水库淤积问题异常严重。截至1980年,全国水库总淤积量已达110多亿立米;平均每年淤积10亿立米。年淤积率(年淤积体积占水库原始总库容的百分数)为2％,这在世界上是首屈一指的(日本为1％,美国为0.7％,印度为0.7％,阿尔及利亚为1.2％)。水库泥沙问题包括:(1)泥沙淤积、库容损失,使防洪标准降低。如     

水流紊动对泥沙絮凝的影响

主要研究水流紊动对泥沙絮凝的影响。认为水处理方面的絮凝动力学理论可用于研究泥沙絮凝问题。根据试验实测资料及国外有关试验结果研究表明,在紊动状态下,泥沙絮凝存在两个阶段,每个阶段中紊动对泥沙絮凝的影响也有所不同。     

(十)潮汐河口的泥沙问题

除了内陆河以外,河流最终都将汇入海洋。在这里,河流和海洋动力同时起着作用,形成特殊的景观。总的来看,河口地区是一个淤积的环境。泥沙淤积对泄洪、排沙及航运等方面的影响,就是河口的主要泥沙问题。根据“形态与成因”相结合的原则,以河口的水     

地下水流模拟系统PGMS(1.0版)简介

地下水资源评价、规划和管理的核心是地下水动态的预测,当前地下水动态预测最有效的手段,甚至可以说唯一的手段,是数值模拟。国际上流行的地下水数值模拟的专业软件很多,如Visual MODFLOW、FEFLOW等。MODFLOW系列软件在国内外被普遍采用,它在可视化方面做得比较成功,但在地下水流的模拟上尚不尽人意。我国拟自行研制地下水模拟专业软件。在中国地质调查局地质大调查项目的支持下,集成开发者长期地下水模拟的研究基础,开发可视化的前后处理程序,形成了一个基于多边形网格的三维地下水流有限差分模拟系统(简称PGMS,即Polygon-grid finite-differencegroundwater modeling system)。     

简讯(二)

由水利部水文局创办的中国水文信息网已于2000年5月22日内部试运行,网址为：http／／www．hydroinfo.gov．on。试运行期为5月22日-6月10日,在广泛征求意见、修改完善后,将正式投入运行。简讯(二)     

(一)泥沙问题及其观测与研究

为了帮助广大水文测站职工掌握有关泥沙方面的理论知识,本刊特约请水利水电科学研究院泥沙研究所的几位同志编写“泥沙知识讲座”,从本期起每期刊载一讲。广大读者对本讲座有何意见和要求,请随时来信告诉我们。     

(九)河床演变(二)

自然河流或者处于单向演变状态,或者处于准平衡状态。这是按平均概念而言。实际河床演变就是围绕这种均衡状态或正或负地交替进行。河流一旦受到外力干扰,均衡状态被破坏之后,河床演变过程也将随之改变。有的干扰、改变甚至破坏会很强烈。这种演变开始时都比较急剧,然后逐渐衰减,最终达到新的均衡状态。干扰河床演变均衡状态的途径有二:(1)改变河道的来水来沙条件。如河段以上的水土保持工程、拦沙工程、水库枢纽工程、分流堵汊工程和引水工程等的作用。它们增减水量、沙量,改变水流过程和输沙过程以及水沙搭配关系等。(2)改变河段河床形     

~(137)Cs法调查黄土高原小流域的土壤侵蚀和泥沙来源

(137)~Cs是原子弹爆炸产生的放射性尘埃,它降落到地表后,被表层土壤的胶体颗粒强烈吸附,并极难被淋溶和被植物摄取。其后的任何运动,主要是结合土壤的物理运动。在非农耕地里,(137)~Cs集中分布在10cm的表层土壤中;在农耕地里,(137)~Cs则均匀分布在耕作层内。因此,(137)~Cs是一种研究土壤侵蚀和泥沙运移的很好的示踪物。国际泥沙组织推荐该法为2000年前研究土壤及泥沙运移的非常有保证的方法。     

泥沙知识痤讲 (三)推移质运动

河流泥沙运动的主要形式有沿床面滚动、跳跃和悬浮。此外在个别条件下可能发生滑动(当床面光滑时)和床面成层移动(当水流强度很大时)。悬浮运动的泥沙称为悬移质;滚动、滑动、跳跃、层移的泥沙称为推移质。推移质运动是由底部水动力和颗粒碰撞所引起,只发生在床面附近的区域(底层)内。1.泥沙起动当水流速度由小增大到一定数值后,床面上原来静止的个别泥沙,或因其粒径较细,或由于其位置突出,再碰上较大的纵向瞬时流速,就开始滚动。此时这种泥沙处于起动状态;而相应的水流时均速度则称为该类泥沙的起动流速。泥沙起动流速关系到开始测验推移质的时机,不冲渠道的设计、河床冲刷的极限深度,以及截流和抢险抛石的尺寸等等,故有重要的实用意义。泥沙起动时所受的作用力有:水流正面推力 P=     

SWMS二维地表水水流和溶质运移模型系统 GWMS三维地下水水流和溶质运移模型系统

中国水利水电科学研究院开发研制了地表水和地下水资源评价系列应用软件。全部软件基于Windows环境，完全可视化操作界面。软件系统适合于各类水体环境、地下水源地或区域地下水资源评价和预测预报。软件实用高效，在国内已拥有众多用户，并得到用户一致好评。     

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考虑泥沙冲淤对水流控制方程的改进与模拟

以一维数学模型为例,通过数值实验及渭河实际资料的验证,发现在含沙量较大的情况下,水流连续方程里的浑水与床面的交换项对流量影响是明显的,计算中应予考虑.解释了在像黄河这样的多沙河流中存在的“水变沙”、“沙变水”的现象.由此可见,在模拟含沙量较大河流的水沙数学模型中,应完整考虑水流连续方程的微元河段的水量变化率、进出通量变化及浑水与床面的交换通量这三项.