黄河上游大柳树-沙坡头河段河床变形数值模拟

摘要

对黄河宁夏境内具有连续弯道的大柳树-沙坡头河段的泥沙运移及河床变形等进行了平面二维数值模拟研究.建立了修正的平面二维RNGk-ε紊流泥沙数学模型,其中水流模块采用修正的RNGk-ε紊流模型,泥沙模块采用全沙模型,考虑了不同粒径组悬移质和推移质运移对河床变形的影响。数值模拟结果与实测结果比较吻合。表明该模型可以用于模拟具有连续弯道的多沙河流泥沙运移及河床演变过程;在4种典型工况下分别进行了数值模拟,研究了不同水沙条件对水沙运移及河床变形的影响;吸取了关于泥沙数学模型中水流模块和泥沙模块的耦合式算法和分离式算法的优点,建立了一种半耦合算法,其计算量比耦合式算法大大减小,计算精度上比分离式算法要高。