冲积性河流河床形态变化数值模拟研究
文献类型：学位论文
| 作者 | 崔占峰 |
| 答辩日期 | 2016-03 |
| 文献子类 | 博士后出站报告 |
| 授予单位 | 中国科学院地理科学与资源研究所 |
| 授予地点 | 中国科学院地理科学与资源研究所 |
| 导师 | 黄河清 |
| 关键词 | 冲积河流平衡理论 数值模拟 一维水沙数学模型 二维水沙数学模型 河床演变 长江中下游 |
| 学位名称 | 博士后 |
| 英文摘要 | 水库修建改变了水库下游水流边界条件，导致水沙输移变化，同时也触发了河床形态发生相应的调整。水库下游河流演变是一个复杂的非线性自我调整过程，长期以来缺乏科学的理论支持，对这一过程的认识目前依然以经验性分析和实测资料分析为主，特别是对河道横向变形及局部冲刷的研究主要局限于实测资料统计分析、机理分析及经验公式估计等，对此进行定量研究的数学模型尚少见。河流平衡理论为认识河流形态非线性调整机理与过程奠定了坚实的理论基础，但其在天然河流中的应用还没有得到很好地检验。随着科学研究手段进步和计算机技术的高速发展，计算机的运算速度越来越快，计算成本越来越低，这些都促进了水沙数学模型的发展，也使得采用数学模型手段研究河床地貌演变成为了可能。 论文采用一维水沙、二维水沙数学模型对长江中下游河道河床地貌形态变化进行了模拟研究。论文首先对研究区域的概况、水文泥沙及气象特征、河道边界条件等进行了介绍和分析工作，然后建立了一维和二维水沙数学模型，并给出了模型计算中的一些关键问题的处理方法。最后在实测资料分析的基础上，用该模型研究三峡水库修建后可能引起的长江中下游长距离河道形态变化以及典型河段的局部河床演变。 在数学模型中，对目前现有的众多的推移质输沙公式合理性需要进行对比研究。由河流平衡理论可知河道输沙效率最大时，冲积河流调整断面几何形态使河流达到平衡状态。为检验基于河流平衡理论的最大输沙效率理论的合理性，以及基于最大输沙效率理论的冲积河流断面几何形态自我调整机理能否实际应用于长江中下游河道这样的天然河流系统，本文分别运用Meyer-Peter and Müller 床沙质输沙率公式、Wong and Parker对此公式的两个参数修正式，以及黄河清基于最大输沙效率理论对此公式的参数修正式这四个公式，建立了一维推移质输沙数学模型。模型中考虑了河宽变化、河道弯曲、分汊河道等情况。通过饱和推移质输沙模型和不平衡推移质输沙模型计算结果可知：（1）输沙函数的选取对河床演变结果有很大的影响；（2）基于冲积河流平衡理论建立的推移质输沙函数的结果在四个公式结果中比较适中，表明冲积河流平衡理论在长江中下游河流演变中具有很好的实际应用性。对长江中下游河床变形模拟结果的检验表明，本研究基于平衡理论建立的数学模型能够给出较高精度的预测。 |
| 语种 | 中文 |
| 页码 | 149 |
| 源URL | [http://ir.igsnrr.ac.cn/handle/311030/193625]  |
| 专题 | 地理科学与资源研究所_研究生部 |
| 推荐引用方式 GB/T 7714 | 崔占峰. 冲积性河流河床形态变化数值模拟研究[D]. 中国科学院地理科学与资源研究所. 中国科学院地理科学与资源研究所. 2016. |
入库方式： OAI收割
来源：地理科学与资源研究所
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