分汊河道主支汊交替主导因子的转换模拟

发布时间：2022-02-12 13:28

　　进口水流条件及河道周界特征的改变是促使分汊河道主支汊交替的两大主要因素,不同类型的汊道对两者敏感性存在差异,辨析不同汊道主支汊交替的主导因素是预测汊道演变的前提。以长江中游分汊河道为参考,通过调整进口水流动力轴线走向及两汊的长度比设置了30种概化方案,采用平面二维水沙数学模型探讨上述两种因素对主支汊交替的影响。结论表明:两汊长度比存在一个临界值,当汊长比低于此临界值时,进口主流动力轴线的偏移是影响主、支汊交替的主要动力因素;超过此临界值后,进口水流条件变化对汊道分流格局的影响将会明显减弱,影响主支汊交替的主导因子将转换为汊道间的阻力对比关系;通过概化计算得到此临界值约为1.5。 

【文章来源】：水科学进展. 2020,31(03)北大核心EICSCD

【文章页数】：8 页

【部分图文】：

长江中游典型分汊河道地理位置示意

图1 长江中游典型分汊河道地理位置示意本文通过改变汊道入口主流线与各汊进口河槽中心线的夹角θ来概化模拟进口水动力条件的改变、改变两汊长度比值来概化模拟汊道阻力的变化。具体计算方案如下:固定分汇流区主流走向及汊道1平面位置的情况下,逐渐加大汊道2的弯曲系数来增加汊长比k(汊道2长度/汊道1长度);保持两汊形态不变的情况下,逐渐改变进口主流线与汊道2进口水流夹角(概化方案如图3所示)。计算方案见表1,进口水流与汊道2夹角变化范围为-10°～10°,即夹角为0表示进口水流与汊道2深泓线(河槽中心线)走向完全一致(如图3中θ0所示),进口水流偏向近右岸侧夹角小于0(如图3中θ1所示)、偏向近左岸侧夹角大于0(如图3中θ2所示);每5°设置一个计算方案;汊长比变化范围为1.1～2.1,每0.2比值设置一个计算方案,共30个计算方案。

本文通过改变汊道入口主流线与各汊进口河槽中心线的夹角θ来概化模拟进口水动力条件的改变、改变两汊长度比值来概化模拟汊道阻力的变化。具体计算方案如下:固定分汇流区主流走向及汊道1平面位置的情况下,逐渐加大汊道2的弯曲系数来增加汊长比k(汊道2长度/汊道1长度);保持两汊形态不变的情况下,逐渐改变进口主流线与汊道2进口水流夹角(概化方案如图3所示)。计算方案见表1,进口水流与汊道2夹角变化范围为-10°～10°,即夹角为0表示进口水流与汊道2深泓线(河槽中心线)走向完全一致(如图3中θ0所示),进口水流偏向近右岸侧夹角小于0(如图3中θ1所示)、偏向近左岸侧夹角大于0(如图3中θ2所示);每5°设置一个计算方案;汊长比变化范围为1.1～2.1,每0.2比值设置一个计算方案,共30个计算方案。2.2 计算水沙系列选取

【参考文献】：
期刊论文
[1]三峡水库下游分汊河道滩槽调整及其对水文过程的响应[J]. 韩剑桥,张为,袁晶,赵瑾琼.  水科学进展. 2018(02)
[2]三峡工程运用后坝下游分汊型河道演变与调整机理研究[J]. 李明,胡春宏.  泥沙研究. 2017(06)
[3]分汊河流江心洲洲头冲淤概化模型[J]. 李志威,李艳富,王兆印,胡世雄.  水科学进展. 2016(01)
[4]鹅头分汊河型河道演变时空差异研究[J]. 刘亚,李义天,卢金友.  应用基础与工程科学学报. 2015(04)
[5]长江中下游鹅头型汊道航道整治目标河型研究[J]. 刘亚,汪飞,李义天.  水利学报. 2015(04)
[6]江心洲平衡形态水动力条件的理论分析[J]. 刘晓芳,黄河清,邓彩云.  水科学进展. 2014(04)
[7]考虑扩散应力项的弯道平面二维水流数学模型[J]. 李代军,孙昭华,张为.  武汉大学学报(工学版). 2012(03)
[8]黄河下游平滩流量对来水来沙变化的响应[J]. 吴保生,夏军强,张原锋.  水利学报. 2007(07)
[9]长江中下游分汊河段支汊衰变因素探讨[J]. 李振青,路彩霞,杨光荣.  水利水电快报. 2005(09)
[10]长江南京河段八卦洲汊道演变规律的分析[J]. 季成康.  长江职工大学学报. 2002(02)



本文编号：3621806