针对长江中游宜昌至枝城河段卵石夹沙河床级配分布宽等特点,建立了非均匀悬沙、底沙二维数学模型,尤其是考虑了底沙的不平衡输移及冲淤过程中床沙的级配调整问题,对计算中的关键问题提出了处理方法,利用水文、泥沙及河床变形资料对模型进行了水面线、流速分布及冲淤过程的详细验证,尤其是进行了葛洲坝水利枢纽运用后、1998年洪水前后及三峡工程运用后的验证。在此基础上,根据设计单位一维数模提供的水沙边界条件,预测了三峡工程蓄水初期该河段的冲刷量、分布及床沙粗化过程。
强冲积河流过程泥沙运动非常活跃、河床变形快,与水流之间存在强烈的相互作用.传统的基于简化控制方程的非耦合数学模型违背了基本守恒律,只能近似地适用于弱冲积河流过程.建立普遍适用于强、弱冲积过程的二维水沙耦合数学模型,将现有对不可冲刷床面浅水二维流动的、可以捕捉激波和接触性间断的WAFTVD二阶数值方法扩展至可冲刷床面浅水二维水沙运动问题.应用该耦合模型研究了典型冰湖溃决洪水过程.
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