考虑粘性泥沙运动的黄河口二维水沙输移数学模型.pdf

第 46卷 第 4期 武汉大学学报(32学版) Vo1．46No．4 2013年 8月 EngineeringJournalofWuhanUniversity Aug．2013 文章编号 ：1671-8844(2013)04—0430—07 考虑粘性泥沙运动的黄河 口二维 水沙输移数学模型 雷文韬 ，夏军强，谈广呜 (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) 摘要：为研究黄河口的水沙输移规律，采用基于无结构三角网格下的有限体积法建立了平面二维水沙数学模型．模 型中分别采用不同方法处理粘性和非粘性沙 的输移源项，并引入经验证 的粘性沙输移源项改进公式 ．采用 已有 的 概化水槽冲淤试验资料对模型进行 了验证 ，然后应用于 1982年 6月至 1983年 5月期间黄河 口水沙输移的数值模 拟，计算得到的潮位过程及冲淤量与实测资料符合较好，结果表明模型能够较好地模拟考虑粘性沙运动的黄河 口 非均匀沙不平衡输移．最后 比较 了不 同泥沙输移源项处理方式对模拟结果的影响，计算表明在黄河 口水沙输移数 值模拟 中需要采用非均匀沙模型并同时考虑粘性和非粘性泥沙 的输移． 关键词 ：粘性泥沙；水沙输移；冲刷源项；数值模拟；黄河口 中图分类号：Tv148．1 文献标志码：A 2D modellingofhydrodynam icandsedimenttransportprocesses in Yellow RiverEstuarywithcohesivesediment LEIWentao，XIA Junqiang，TAN Guangming (StateKeyLaboratoryofWaterResourcesandHydropowerEngineeringScience， W uhanUniversity，Wuhan430072，China) Abstract：A tWO—dimensionalnumericalmodelispresented，which employsafinitevolumemethodbased onanunstructuredtriangularmesh．Inthismodel，thesourcetermsforthetransportofcohesiveandnon— cohesivesedimentsarecalculatedbydifferentmethods，respectively．Besides，avalidatedimprovedformu— laoftheerosionsourceterm forcohesivesedimentsisapplied．Themodelwasvalidatedagainsttheavaila— bleobserveddataobtainedfrom aflumeexperiment．Itisthenappliedtosimulatetheprocessesofhydro— dynamicandsedimenttransportintheYellow RiverEstuary (YRE)；andthepredictionsgenerallyagree withtheobserveddatameasuredfrom June1982toMay1983，SOastoverifythecapabilityofthemodelto simulatethenon-equilibrium transportprocessofbothcohesiveandnon-cohesivesedimentsin theYRE． Finally，theeffectofdifferentsedimenttransporttreatmentsonthemodelcapabilityisfurtherinvestiga— ted，itisindicatedthatitisnecessar