利用"河猫"系统、回声测深仪等测量仪器,对沙坡头水库连续弯道8个典型断面的三维流速、水深、河床高程和悬移质泥沙粒径分布等进行了实测及分析;通过比较2004年、2007年和2008年3次河床高程的实测结果,讨论了这3年来河床冲淤变化情况;为了验证实测结果,利用k-ε紊流模型对沙坡头连续弯道的水流运动进行了三维数值模拟,比较了主流流速和横向流速大小的数值模拟结果和实测结果,得到了较为一致的结果,反映了"河猫"系统能够较为精确地测量天然河道的三维流速。
野外观测发现天然河流弯道处是封河期最易形成卡冰结坝的位置,冰坝的形成会壅高上游水位,严重时发生凌洪灾害。因此,研究弯道处卡冰过程,分析卡冰结坝机理是河冰研究的关键问题之一。本文中,通过对2013—2014年冬季不同形态弯道河冰过程的野外观测,分析了各种形态弯道卡冰结坝的过程、特性。基于二维Dyna RICE河冰动力学模型对三湖河道弯道表面冰输移进行模拟。结果表明弯道卡冰位置常发生在弯道出口河面束窄处,弯道处上游流凌密度、上游及下游的水力条件和河道形态是影响弯道卡冰结坝的关键因素。本研究对于确定冰坝初始形成位置,为进一步提出防凌减灾措施提供技术支持。
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