基于雅鲁藏布江辫状河流的洪峰流量输沙变异数值模拟

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作   者：

孟文康;  安瑞冬;  李嘉;  李芳;  游景皓; 

作者机构：

山区河流开发保护国家重点实验室;  黄埔区水务设施管理所; 

关键词：

辫状河流;  泥沙输运;  雅鲁藏布江;  数值模拟; 

期刊名称：

工程科学与技术

基金项目：

温度分层型水库间层异重流运动规律研究
径流调节下雅鲁藏布江水温、泥沙过程变异及磷输运响应

i s s n：

1009-3087

年卷期：

2020 年 52 卷 004 期

页   码：

176-183

摘   要：

根据雅鲁藏布江中游辫状河流平面形态建立输沙地形,构建了可用于辫状河流输沙模拟的数学模型.采用2维水动力学和非黏性泥沙耦合模型,对辫状河流中泥沙输运规律进行数值模拟研究,模型基于不可压缩雷诺平均N-S方程,包括连续方程、动量方程、河床面变形方程、全沙输沙方程.模型通过全沙输移理论计算悬移质和推移质输沙率.结果表明:当模拟洪峰流量时,辫状河流出口含沙过程和悬移质输沙过程峰值滞后于入流过程,形成相位差,泥沙粒径越小,相位差越小,中值粒径为0.01和0.02 mm泥沙相位差接近0,出口悬移质输沙率产生的相位差小于含沙量;中值粒径为0.30、0.20和0.10 mm泥沙在辫状河流中的淤积量超过50%.在计算泥沙输移的同时,考虑泥沙的启动、沉降淤积作用导致的地形更新,进而求解挟沙水流在辫状河流中运动时对地形变化的影响,为天然辫状河流的研究预测建立一定的数值模拟基础.