挡潮闸下考虑黏性泥沙运动的水沙输移数学模型研究

摘要

为研究陶家路挡潮闸下河道水沙输移规律,建立了用于模拟潮流作用下黏性泥沙运动的二维水沙数学模型.该模型采用基于无结构三角网格下的有限体积法对方程组进行离散,结合Roe-MUSCL方法及时间方向的预测—校正格式,使模型在时空方向具有二阶计算精度.模型中分别采用不同方法计算黏性和非黏性泥沙的输移源项,并引入了一个采用床沙相对干密度反映床沙密实程度与冲刷率关系的黏性沙冲刷源项改进公式.对模型进行验证后,将其应用于模拟陶家路闸2002年5月底实施的现场放水冲沙试验过程,计算得到的含沙量过程及断面冲淤分布与实测资料符合较好.结果表明在挡潮闸下水沙输移数学模型中同时考虑黏性和非黏性泥沙的输移能够取得较好的模拟精度.