无结构网格上平面二维水沙模拟的有限体积法

基于无结构网格有限体积法的算法框架,通过引入跨单元界面法向水沙数值通量的逆风分解,将悬沙与床沙交换以及分组挟沙力计算模式自然地嵌入二维水沙运动方程组的数值格式中,形成高精度、守恒性好的二维水沙有限体积算法。最后,利用该算法对谭江樟州河段的水沙输运和河床变形进行了数值模拟。结果表明,该算法能够较好地模拟复杂条件下河道水沙输运的往复特征和河床变形的动态过程,其精度满足河道工程后效分析的要求。     

钱塘江河口段长周期泥沙冲淤和河床变形

通过对钱塘江河口段50多年连续水下地形资料的整理和分析,给出了该河口段在遭遇连续丰、枯水文年时的长周期泥沙冲淤特点,以及相应塑造的顺直、弯曲两种河势在河床形态与演变上的差异。研究结果认为,长周期泥沙冲淤和河床变形是钱塘江河口段保持冲淤平衡的一种自动调整手段;与冲积河流不同的是,钱塘江河口段通过河型、比降、断面等因素的调整来改变进入该河口段潮流量的大小。     

金汇港南闸外侧深坑的河床变形观测及冲淤分析

河床变形观测是水闸工程观测的重要部分,以金汇港南水闸为例,其内外河调水启闭闸门造成水流回旋,致使水闸内外港河床变形,在水闸外侧120 m处出现深坑.介绍Seabat T50-P多波束测深系统对水闸外侧河床变形观测的实施,结合两期观测的数据,使用Surfer软件建立河床地形的等值线图,并做出深坑形态变化及河床冲淤分析.研究表明:河床内深坑向西及向南延伸,面积扩大明显,应加强深坑监测频率,重点关注深坑的变化情况,并及时对深坑进行填埋处理.     

考虑河岸变形的三维水沙数值模拟研究

将粘性河岸崩塌模拟力学方法与水沙模型相结合,构建了考虑河岸变形的三维数值模型。基于非正交网格,采用局部网格可动技术处理由河岸崩塌引起的河道摆动过程。模型采用有限体积法对方程进行离散,采用与动量插值技术相结合的SIMPLEC算法进行模型求解。通过弯道发展过程的计算表明,模型能够有效地模拟出河道的复杂演变过程。     

基于熵值法的BP网络输入变量加权分层方法研究

当BP网络模型的输入变量包括多个类别时,如果其中几类变量的个数远多于其它类别的变量,变量多的这几类会削弱其它类变量对输出变量的影响,导致模型预报误差增大。提出BP网络输入变量加权分层的改进方法。根据熵值法模型对每个类别包含的所有变量按其重要程度加权平均,得到代表各类的综合影响指标,将这些综合影响指标作为BP网络模型的输入变量得到模型预报结果。改进后的模型更全面合理地考虑了各类输入变量的变化对输出变量的影响,发展了神经网络的应用理论。实例计算表明,模型预报精度得到明显提高。     

黄河下游河床纵向与横向变形的数值模拟——Ⅰ二维混合模型的建立

提出了黄河下游滩岸冲刷问题的严重性,评述了河床横向变形模拟技术和河床变形混合模型的研究现状,并指出现有模型不适用于黄河下游的河床变形计算.将平面二维水沙数学模型与粘性河岸冲刷模型结合,建立了河床变形的平面二维混合模型.采用多种改进措施后,该模型能同时模拟天然河道的纵向与横向变形,尤其适用于河床纵横向变化都十分剧烈的黄河下游.     

桥墩导流影响附近河床变形的实验研究

对桥渡附近的河床变形进行了实验研究,认为在桥墩走向与主流方向存在一定偏角时,桥墩附近的水流结构和河床变形将会不同于没有偏角时的情况,如增大阻水宽度,起到导流作用,使局部冲刷坑增大变深,以及能使下游一定范围内主流位置和深槽位置向某一侧发生偏移.     

基于Surfer的芦潮港水闸附近河床变形分析

河床地形观测是水闸变形监测的重要内容,其对水闸的安全运行评估具有至关重要的作用,常规的河床变形分析,以水深测量的数据为基础,通过南方cass等软件,绘制水下地形图及断面图作为最终成果,无法做到直观、准确、全面地了解河床变化。以芦潮港水闸附近河床变形观测为例,基于Surfer软件,以等值线渲染图、典型剖面图、冲淤分析图3种分析手段相结合,详细分析了该水闸两期的河床变形情况,并对不同分析手段进行了优劣性总结,对类似的水下地形监测具有很好的借鉴意义。