一维河网非恒定流及悬沙数学模型的节点控制方法 被引量：33

1

作者 诸裕良 严以新 +1 位作者 贾良文 茅丽华 《水动力学研究与进展（A辑）》 CSCD 北大核心 2001年第4期503-510,共8页

本文的一维河网非恒定流及悬沙数学模型 ,是根据以一维圣维南方程组 ,悬沙非平衡输运方程及水位、含沙量节点控制法而建立。首先 ,利用单一河流有限差分方程组转换形式和节点处质量、能量守恒性 ,写出所有节点的水位控制方程组。求解此... 本文的一维河网非恒定流及悬沙数学模型 ,是根据以一维圣维南方程组 ,悬沙非平衡输运方程及水位、含沙量节点控制法而建立。首先 ,利用单一河流有限差分方程组转换形式和节点处质量、能量守恒性 ,写出所有节点的水位控制方程组。求解此不规则稀疏矩阵方程组得到所有节点的水位 ,再由单一河流非恒定流的求解方法可获得所有单一河流的断面水位和流量。基于水流的节点水位控制法 ,本文提出了节点悬沙控制法。假设节点处冲刷或淤积较小 ,所有节点的含沙量控制方程组可通过输沙量守恒方程用矩阵形式写出。求解此不规则稀疏矩阵方程组 ,得到所有节点处的含沙量。所有单一河流断面处的含沙量通过单一河流悬沙输运的求解方法获得。本文介绍的模型适用于各种河网类型。作为检验 。 展开更多

关键词 河网 节点控制法 非恒定流 悬沙输运 数学模型 输沙量守恒方程 一维圣维南方程组 矩阵

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黄河下游河道水沙运动仿真模型的开发研究 被引量：17

2

作者 程晓陶 黄金池 薛云鹏 《水利学报》 EI CSCD 北大核心 1998年第5期12-17,共6页

本文介绍的黄河下游宽浅河段汛期水沙运动仿真模型建立在二维不恒定流与不平衡输沙理论的基础上，采用无结构不规则网络，结合了有限差分法和有限体积法的优点，能较充分地反映滩区、生产堤与滩槽冲淤变化对洪水演进的显著影响，并具有... 本文介绍的黄河下游宽浅河段汛期水沙运动仿真模型建立在二维不恒定流与不平衡输沙理论的基础上，采用无结构不规则网络，结合了有限差分法和有限体积法的优点，能较充分地反映滩区、生产堤与滩槽冲淤变化对洪水演进的显著影响，并具有实时动态图象显示和人机对话功能． 展开更多

关键词 二维不恒定流 水沙运动 仿真模型 黄河下游河道

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河网非恒定水沙数学模型研究 被引量：15

3

作者 孙昭华 李义天 曹志芳 《水科学进展》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第2期165-172,共8页

建立了能够适用于多种情况的河网非恒定流水沙数学模型。推导提出了河网泥沙方程组的分级解法,提出了适用于河网计算的汊点分沙模式,分析和对比了多种分沙模式的适用性,对河网区域中可蓄水汊点也提出了相应的处理办法。采用汉江杜家台... 建立了能够适用于多种情况的河网非恒定流水沙数学模型。推导提出了河网泥沙方程组的分级解法,提出了适用于河网计算的汊点分沙模式,分析和对比了多种分沙模式的适用性,对河网区域中可蓄水汊点也提出了相应的处理办法。采用汉江杜家台分蓄洪区的资料作了模型的验证和应用。 展开更多

关键词 河网非恒定流 水沙数学模型 汉点分沙 河网泥沙 蓄洪区

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三峡库区非恒定一维水沙数值模拟 被引量：15

4

作者 彭杨 张红武 《水动力学研究与进展（A辑）》 CSCD 北大核心 2006年第3期285-292,共8页

该文考虑水沙输移过程中的非恒定性,建立了三峡库区非恒定一维水沙数学模型。模型中采用张红武提出的不平衡输沙理论以及选用符合三峡库区河道水沙特点的悬移质挟沙力公式和推移质输沙率公式,对现有三峡水库泥沙模型进行了改进。采用三... 该文考虑水沙输移过程中的非恒定性,建立了三峡库区非恒定一维水沙数学模型。模型中采用张红武提出的不平衡输沙理论以及选用符合三峡库区河道水沙特点的悬移质挟沙力公式和推移质输沙率公式,对现有三峡水库泥沙模型进行了改进。采用三级算法求解水流方程组,并选用了分沙比等于分流比的汊点分沙模式,与泥沙连续方程组进行非耦合求解。利用三峡水库蓄水后实测资料对所建模型进行验证,计算结果与实测资料符合良好,表明该模型能够模拟三峡库区干支流河道非恒定的水沙演进过程和河床冲淤变形规律。 展开更多

关键词 三峡库区 干支流 一维数学模型 非恒定水沙输移 三级算法 分沙 模型验证

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向家坝水电站下游非恒定水沙特性研究 被引量：10

5

作者 曹民雄 庞雪松 +1 位作者 王秀红 蔡国正 《水利水运工程学报》 CSCD 北大核心 2011年第1期28-34,共7页

水电站日调节和泄洪引起的非恒定流改变了下游河道的天然水沙过程,将影响下游河道的防洪、航道、港口及船舶航行安全,需研究坝下非恒定流的传播规律、关注航道内比降与流速的变化以及航槽内的输沙特性,实现水电与航运协调发展.结合向家... 水电站日调节和泄洪引起的非恒定流改变了下游河道的天然水沙过程,将影响下游河道的防洪、航道、港口及船舶航行安全,需研究坝下非恒定流的传播规律、关注航道内比降与流速的变化以及航槽内的输沙特性,实现水电与航运协调发展.结合向家坝水电站下游滩段的物理模型试验与坝下一维数模计算的成果,开展了电站下泄非恒定流对下游水位、流量、比降、流速及输沙的影响研究.结果表明:日调节引起的坝下水位、流量变化沿程坦化,水位与流量变幅沿程减小;随着电站泄水波的行进,峰前瞬时比降和水流速度相应增大,退水时沿程水面比降与流速随谷减小,随后恢复原有的比降(流速)与流量关系;泄水波峰前最大比降随流量变率的增大而增加,与流量的变幅无关;非恒定流输沙率大于恒定流的输沙率. 展开更多

关键词 向家坝水电站 非恒定流 水沙特性 瞬时比降 非恒定流输沙

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三门峡库区一维非恒定非均匀泥沙输移数学模型 被引量：9

6

作者 陈前海 方红卫 王光谦 《水科学进展》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第2期160-164,共5页

黄河是高含沙河流,含沙量季节差异显著。因此研究黄河干流的非恒定水沙输移规律以及库区泥沙的淤积问题极为重要。应用圣维南方程组以及非恒定泥沙连续方程建立了非恒定非均匀泥沙含沙量计算公式,并根据沙量平衡方程推求出三门峡库区河... 黄河是高含沙河流,含沙量季节差异显著。因此研究黄河干流的非恒定水沙输移规律以及库区泥沙的淤积问题极为重要。应用圣维南方程组以及非恒定泥沙连续方程建立了非恒定非均匀泥沙含沙量计算公式,并根据沙量平衡方程推求出三门峡库区河底高程的变化规律。使用已有的资料对模型进行的验证表明:模型计算与实测资料符合良好,该模型具有较好的应用前景。 展开更多

关键词 非恒定流 非均匀输沙 数学模型 三门峡库区 黄河 泥沙输移

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漳卫新河闸下淤积一维数学模型研究及应用 被引量：6

7

作者 胡华锋 许足怀 张华庆 《水道港口》 2005年第3期149-153,共5页

建立了漳卫新河河道一维水沙数学模型,采用Preissmann四点隐式差分格式离散非恒定水流方程,以及交错网格显式差分格式离散泥沙运动方程。该模型对辛集闸闸下———河口段在大潮期间的潮位、流速和含沙量进行了验证,其结果与实测资料基... 建立了漳卫新河河道一维水沙数学模型,采用Preissmann四点隐式差分格式离散非恒定水流方程,以及交错网格显式差分格式离散泥沙运动方程。该模型对辛集闸闸下———河口段在大潮期间的潮位、流速和含沙量进行了验证,其结果与实测资料基本相符。依据该模型,对未来20 a的河床冲淤变化和演变发展趋势作了预测。 展开更多

关键词 非恒定流 泥沙数学模型 Preissmann四点隐式格式 河道淤积

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非恒定流清水冲刷输沙规律初步研究 被引量：7

8

作者 程小兵 王艳华 乐培九 《泥沙研究》 CSCD 北大核心 2011年第3期10-16,共7页

通过波动水流及定常流量的清水冲刷水槽试验,对非恒定流输沙特性进行了研究。分析了洪峰过程中,涨、落水流速、比降、输沙率的变化特性及影响输沙率的主要因素;揭示了加速流和减速流的输沙"滞后效应";提出了洪峰输沙量的估算... 通过波动水流及定常流量的清水冲刷水槽试验,对非恒定流输沙特性进行了研究。分析了洪峰过程中,涨、落水流速、比降、输沙率的变化特性及影响输沙率的主要因素;揭示了加速流和减速流的输沙"滞后效应";提出了洪峰输沙量的估算方法以及与洪峰流量输沙等效的"当量流量"。对人造洪峰设计,河床变形分析计算以及河工模型设计等有一定参考意义。 展开更多

关键词 非恒定流 推移质 输沙律 水槽实验

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明渠非恒定流下输沙对比研究 被引量：5

9

作者 吴国茂 胡江 杨胜发 《水运工程》 北大核心 2015年第5期117-121,共5页

明渠非恒定流下的输沙是河流泥沙运动力学的基础问题。针对现阶段水库下泄、山洪暴发引起的非恒定流对泥沙的影响与恒定流下不同,利用现阶段国内外的非恒定流输沙数据进行对比分析,发现各研究者未得到一致结论,因此非恒定流及对应的输... 明渠非恒定流下的输沙是河流泥沙运动力学的基础问题。针对现阶段水库下泄、山洪暴发引起的非恒定流对泥沙的影响与恒定流下不同,利用现阶段国内外的非恒定流输沙数据进行对比分析,发现各研究者未得到一致结论,因此非恒定流及对应的输沙仍处于起步阶段。通过定义了一个新的非恒定系数,将各个研究者的数据进行对比整合,找到了非恒定流与输沙的普遍规律。 展开更多

关键词 非恒定流 输沙 非恒定系数 对比分析

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天然河道分级恒定流数学模型的适用性问题 被引量：1

10

作者 姚鹏程 夏春晨 +1 位作者 梁慧 曹志先 《武汉大学学报（工学版）》 CAS CSCD 北大核心 2023年第2期129-138,共10页

应用有限差分法离散分级恒定流数学模型和有限体积法离散非恒定流数学模型,以长江中游宜昌至汉口段为实例,对水位、流量、含沙量和河床冲淤量进行计算分析。结果表明:从上游至下游,分级恒定流数学模型与非恒定流数学模型的计算水位差异... 应用有限差分法离散分级恒定流数学模型和有限体积法离散非恒定流数学模型,以长江中游宜昌至汉口段为实例,对水位、流量、含沙量和河床冲淤量进行计算分析。结果表明:从上游至下游,分级恒定流数学模型与非恒定流数学模型的计算水位差异有减小的趋势,流量差异则逐渐增大,洪峰和沙峰到达时间比非恒定流数学模型的计算结果提前,含沙量、河床冲淤量和河床高程在部分断面与非恒定流数学模型的结果存在明显差异;随着计算河段的缩短,差异略有减小;随着计算历时的增加,河床冲淤量和河床高程计算差异持续增加。分级恒定流数学模型的计算耗时更长,且计算河段和历时越长,2个模型计算耗时相差越大。建议谨慎应用分级恒定流数学模型。 展开更多

关键词 分级恒定流 非恒定流 水沙输移

原文传递

桥渡全沙冲淤数值模拟 被引量：1

11

作者 刘有录 褚衍东 《铁道学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1993年第4期96-102,共7页

本文运用精确度较高的交替方向隐式差分方法、算子分裂法等,分别求解桥渡河段二维非恒定流,以及由悬移质不平衡输沙和推移质不平衡输沙所引起的河床普遍冲淤变形。计算过程中针对桥渡水流变化急剧的特点,合理地选取参变量以及经验公式,... 本文运用精确度较高的交替方向隐式差分方法、算子分裂法等,分别求解桥渡河段二维非恒定流,以及由悬移质不平衡输沙和推移质不平衡输沙所引起的河床普遍冲淤变形。计算过程中针对桥渡水流变化急剧的特点,合理地选取参变量以及经验公式,并对桥渡水流变化进行了局部模拟。计算结果与水工模型试验实测数据吻合较好。 展开更多

关键词 桥渡 二维非恒定流 悬移质 河床

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非恒定流推移质运动研究进展分析

12

作者 王乐 钟德钰 +1 位作者 孟长青 贾宝真 《水力发电学报》 CSCD 北大核心 2022年第4期9-17,共9页

非恒定流推移质输沙是河流动力学研究中的基础性问题之一。近几十年来,国内外许多学者对这一问题开展了探索性研究,取得了不少研究成果。本文简要回顾了非恒定流推移质运动的研究历程,并从4个方面总结了非恒定流推移质输沙研究进展和主... 非恒定流推移质输沙是河流动力学研究中的基础性问题之一。近几十年来,国内外许多学者对这一问题开展了探索性研究,取得了不少研究成果。本文简要回顾了非恒定流推移质运动的研究历程,并从4个方面总结了非恒定流推移质输沙研究进展和主要成果:(1)水沙运动的滞后性;(2)泥沙运动的绳套变化特征;(3)推移质输沙率;(4)洪水驱动下的推移质输沙量。基于对已有研究结果的归纳与分析,指出了现阶段研究中存在的不足,并提出了非恒定流推移质运动的研究建议。 展开更多

关键词 非恒定流 推移质 绳套特性 输沙率 输沙量

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基于图像识别的非恒定流卵砾石输移试验研究

13

作者 杨胜发 曾施雨 +1 位作者 胡江 陈阳 《泥沙研究》 CSCD 北大核心 2017年第4期9-14,共6页

采用自主研发的水位、泥沙运动同步观测系统,分析相同幅度、不同周期非恒定流条件下卵砾石起动试验研究,其中水位与泥沙运动观测系统主要由相机、超声水位计组成。提出了卵石运动图像的分析方法,能够有效识别经过断面的卵石运动。初步... 采用自主研发的水位、泥沙运动同步观测系统,分析相同幅度、不同周期非恒定流条件下卵砾石起动试验研究,其中水位与泥沙运动观测系统主要由相机、超声水位计组成。提出了卵石运动图像的分析方法,能够有效识别经过断面的卵石运动。初步对非恒定流条件下卵砾石输移进行研究,试验结果表明,非恒定流条件下,上升段输沙强度大于下降段输沙强度,随着周期的增加,上涨段与下降段的输沙强度差逐渐减小。 展开更多

关键词 非恒定流 卵砾石 泥沙起动 输沙 图像处理

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非恒定流作用下输沙率变化过程研究

14

作者 杨祥飞 《水运工程》 北大核心 2014年第7期17-22,45,共7页

通航河流修建水利枢纽后，调峰发电下泄类似“人造洪峰”的非恒定流和含沙量趋近于零的清水，破坏了河流的平衡，给河床演变、航道整治技术等带来新的课题。通过水槽试验、理论分析等手段，研究枢纽下游非恒定流作用下均匀沙的起动与输... 通航河流修建水利枢纽后，调峰发电下泄类似“人造洪峰”的非恒定流和含沙量趋近于零的清水，破坏了河流的平衡，给河床演变、航道整治技术等带来新的课题。通过水槽试验、理论分析等手段，研究枢纽下游非恒定流作用下均匀沙的起动与输移规律。研究认为：非恒定流作用下输沙率变化过程与水流条件具有不同步性，并与水流非恒定强度P有关，当P〉0．32时，水流参数峰值一般先于输沙率峰值；当P〈0．32时，水流参数峰值滞后于输沙率峰值。 展开更多

关键词 航道整治 非恒定流 输沙率

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长江重庆河段平面二维非恒定水沙数值模拟 被引量：11

15

作者 彭杨 张红武 张羽 《水力发电学报》 EI CSCD 北大核心 2005年第1期47-52,共6页

本文针对长江重庆河段复杂的水沙运动特点和地形条件 ,考虑悬移质和推移质运动 ,采用有限元方法建立了平面二维非恒定水沙数学模型 ,对重庆河段的水流运动和泥沙冲淤进行了模拟。模型中采用张红武提出的不平衡输沙理论以及引入符合重庆... 本文针对长江重庆河段复杂的水沙运动特点和地形条件 ,考虑悬移质和推移质运动 ,采用有限元方法建立了平面二维非恒定水沙数学模型 ,对重庆河段的水流运动和泥沙冲淤进行了模拟。模型中采用张红武提出的不平衡输沙理论以及引入符合重庆河段水沙特点的悬移质挟沙力公式和推移质输沙率公式 ,对现有三峡库区数学模型进行了改进 ,并利用重庆河段正态模型试验和原型观测资料对模型进行了验证。结果表明 ,模型计算的沿程水位、断面流速分布和河床冲淤变化与资料符合较好。 展开更多

关键词 河流泥沙工程 重庆河段 平面二维 水沙模拟 模型验证

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三峡水库重庆河段平面二维水沙数值模拟 被引量：4

16

作者 陈建 张为 张先起 《科学技术与工程》 2009年第20期6086-6091,共6页

针对长江重庆河段复杂的水沙运动特点和地形条件,考虑悬移质和推移质运动,采用有限体积方法建立了平面二维非恒定水沙数学模型,对重庆河段的水流运动和泥沙冲淤进行了模拟。模型中针对长江河道的实际情况,采用李义天提出的分组挟沙力级... 针对长江重庆河段复杂的水沙运动特点和地形条件,考虑悬移质和推移质运动,采用有限体积方法建立了平面二维非恒定水沙数学模型,对重庆河段的水流运动和泥沙冲淤进行了模拟。模型中针对长江河道的实际情况,采用李义天提出的分组挟沙力级配计算方法以及床沙质范围界定方法,对现有三峡库区数学模型进行了改进,并利用重庆河段原型观测资料对模型进行了验证。结果表明,模型计算的沿程水位、断面流速分布和河床冲淤变化与资料符合较好,此模型可以用于重庆河道的水沙变化问题研究。 展开更多

关键词 重庆河段 平面二维 有限体积法 水沙模拟

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