【摘 要】
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河流泥沙问题是河流动力学中的一个重要问题,而在平原粉细沙河床上修建拦河枢纽则比较少见。由于平原河流纵降比较小,粉细沙河床上泥沙的输移极为复杂,对于水利枢纽来讲,清楚
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河流泥沙问题是河流动力学中的一个重要问题,而在平原粉细沙河床上修建拦河枢纽则比较少见。由于平原河流纵降比较小,粉细沙河床上泥沙的输移极为复杂,对于水利枢纽来讲,清楚地了解枢纽上下游的流场及流态随流量变化的情况,在不同的来水来沙的条件下河势的变化及泥沙对工程本身的影响,是工程设计的重要依据,尤其是对枢纽上下游范围内泥沙冲淤规律的掌握更是平原粉细沙河床上水利工程设计成败的关键。本文结合新疆塔里木河乌斯满引水枢纽水工及水力学模型试验,对平原粉细沙河床上拦河枢纽的流场及泥沙输移特性进行了全面深入的研究,对各种数值方法进行比较后,选择了有限体积法,通过Osher格式来计算内部通量,采用标准的零方程模式,建立了平原粉细沙河床上拦河枢纽上下游的水沙二相流数学模型。根据不同的运行工况,分别对塔里木河乌斯满引水枢纽模型进行了三种典型流量和两组水文年数值模拟,在求解过程中采用非结构网格来处理复杂的边界形状,对不同的边界条件针对性的采用了不同的解决方法,根据该水利枢纽的特殊泥沙情况,选择合适的泥沙影响因数,更加切合实际情况。数值模拟计算所得到的枢纽上下游流速场、流速分布线与模型实测数据吻合良好,并且模拟出了经过水文年输沙过程后的该枢纽上下游泥沙冲淤分布,经过与模型实测数据分析比较,能符合实际情况,为此类工程设计提供了合理的参考依据。
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