泥沙数值模型论文-陈志军

泥沙数值模型论文-陈志军

导读:本文包含了泥沙数值模型论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献,主要关键词:MIKE21水沙数值模型,抽水蓄能电站,泥沙防治

泥沙数值模型论文文献综述

陈志军[1](2019)在《基于MIKE21水沙数值模型的抽水蓄能电站泥沙防治措施优化》一文中研究指出文章基于MIKE21模型,对蒲石河抽水蓄能电站其泥沙防治设计原始方案和优化方案进行二维水沙数值模拟,结论显示优化方案二对减少泥沙淤积的效果良好,可以极大降低库区泥沙淤积总量。(本文来源于《东北水利水电》期刊2019年01期)

徐卢笛[2](2019)在《波浪和水流共同作用下的泥沙输移和岸滩演变耦合数值模型研究》一文中研究指出近岸地区在潮流和波浪的作用下,泥沙运动过程复杂,尤其在风暴潮期间,受台风浪的影响,会引起剧烈的泥沙输移和岸滩侵蚀,给海岸带环境造成严重的破坏。风暴潮过程中水流流态复杂、具有强非恒定性,床面会在短时间内发生剧烈冲淤,悬沙浓度高且随时空变化显着,水流运动、泥沙输移和地形冲淤叁者之间相互影响,其耦合作用不能完全忽略。因此,本文建立了考虑波、流共同作用的水动力-泥沙-地形耦合数值模型,模型首先分别采用非静压波浪数学模型和位相平均的SWAN模型来考虑波浪的效应,进而在水动力模块中考虑床面冲淤变化及其引起的泥沙浓度变化对挟沙水流运动的影响,以实现对水流运动、泥沙输移和地形冲淤变化叁个物理过程的耦合计算。论文分别采用多个典型案例对两种不同波流耦合模式下的水-沙-床耦合模型进行了验证,并将其应用于墨西哥湾Santa Rosa堰洲岛,计算分析Ivan风暴潮漫滩冲刷引起的泥沙输移和地形冲淤演变过程。主要研究成果及结论如下:(1)非静压水-沙-床耦合模型通过考虑垂向加速度变化对动水压强的贡献,对流速和水位进行修正,以体现波浪对水流和泥沙运动的影响,同时考虑了波浪破碎引起的湍流混合。与基于静压假定的模型相比,非静压水-沙-床耦合模型能够更好地模拟波浪、洪水波传播过程中水面非线性波动现象和床面冲淤变化规律。动水压强主要分布在床面冲刷坑处,极值出现的位置与水面波动位置对应,动水压强是水流在竖直方向上运动的主要因素;当水跃发生时,水跃处的动水压强为静水压强的2-3倍;对比基于静压假定的模型和非静压水-沙-床耦合模型的床面计算结果,二者差异主要存在于动水压强集中的地方。(2)位相平均的水-沙-床耦合模型通过考虑波浪的辐射应力以体现波浪对水流和泥沙运动的影响,模型能够有效模拟近岸地区水流、泥沙运动与地形的冲淤演变。计算表明,波浪对地形演变的作用受到风暴潮潮位的影响,当潮位较小时,波浪会造成床面的显着变化,斜向入射波会使得床面冲淤呈现出明显的不对称性,当风暴潮潮位增加使得水深与波长之比大于0.15时,波流耦合模型计算的地形冲淤变化与不考虑波浪作用模型计算结果的绝对误差是最大地形变化的5%,但前者计算时间增加了 一倍。(3)风暴潮对Santa Rosa堰洲岛漫滩冲刷过程可以分为近岸冲刷、前部沙丘冲刷、整体漫滩冲刷叁种情况。对于地势平坦的地形,泥沙更易被大量输运至堰洲岛后方海域,形成叁角洲;而对于前后均存在沙丘这样发育良好的地形,泥沙流失显着少于其他地形,对近岸起到更好的保护作用。在Santa Rosa堰洲岛漫滩冲刷过程中,堰洲岛后方海域内最大淤积深度达到2m,岸线最大后移距离达到300 m,模拟所得3处决口区域与实际测得的决口情况相符。非静压水-沙-床耦合模型和位相平均的水-沙-床耦合模型计算得到的床面演变结果基本一致。(本文来源于《浙江大学》期刊2019-01-15)

王奎峰,张太平,宋新强,许国辉,尚桂勇[3](2018)在《黄河叁角洲海岸冲淤及泥沙输运模型数值模拟分析》一文中研究指出黄河叁角洲是陆海交界地带,陆地海洋相互作用显着,泥沙所引起的岸滩演变、港口航道的淤积、水动力环境的改变等问题比较复杂。该文采用叁维HEM-3D数值模型对黄河叁角洲海域流场变化、盐度、悬浮泥沙浓度及海岸冲淤分布进行了潮流周期内的数值模拟分析。结果表明,黄河叁角洲海域的悬浮泥沙浓度分布与潮流场变化和河口泥沙输入有密切的关系,在叁角洲北部受五号桩外强潮流区的影响,近岸海底的泥沙发生明显的再悬浮,并在涨潮流向南输送,含沙量达1.5 g/L左右。在叁角洲南部(现行河口区域和莱州湾区域),受现行河口入海泥沙扩散的影响显着。海域年冲淤分布,在北部废弃叁角洲区域,由于海洋动力作用强烈,浅水冲刷,海底侵蚀显着,形成了明显呈沿岸展布的侵蚀中心,在侵蚀中心以外,侵蚀快速减弱。在现行河口区域,以淤积为主,在羽状流扩散的控制下,泥沙入海后向南输运,至莱州湾区域逐渐减弱。数值模拟的结果与卫星遥感解译的岸线变化基本一致,效果良好。(本文来源于《山东国土资源》期刊2018年11期)

袁庆晴,赵敏,葛彤,汪淳[4](2019)在《基于欧拉模型的泥沙冲刷数值模拟》一文中研究指出在使用欧拉模型进行泥沙定点冲刷的数值计算时,会产生不合理的床面波动和冲刷坑回填现象。为合理体现泥沙相在静止状态时的固体性质,并且反映水下泥沙堆积的特性,本文通过加载源项引入泥沙起动模型和水下休止角模型,修正了欧拉模型泥沙相的动量方程。数值计算结果分别和轴对称、平面泥沙冲刷实验比较,发现计算模型能较好获得轴对称冲刷的冲刷坑深度和宽度等形态参数;在连续冲刷的平面实验中,计算模型也能反应出泥沙相固态特征,准确捕捉不同时刻的冲刷坑内形态。数值计算得到的冲刷坑周围流体特征反映出水流不再使交界面的泥沙起动,克服了欧拉模型的不足。(本文来源于《哈尔滨工程大学学报》期刊2019年01期)

郭玉臣,石志洲,王庆业,夏永健,高炜[5](2016)在《基于现场实验结果对倾倒泥沙扩散数值模型参数率定研究》一文中研究指出倾倒区倾倒过程泥沙输运扩散数值模型理论较为成熟,但模型的一些相关参数给定范围较大,且一般由实验室静水或河口淡水实验获取,用于海洋倾倒区的泥沙模型有一定的局限性,使得模型预测结果波动范围也很大,具有较强的不确定性,模型参数亟需物理实验数据的率定和验证。2011-2014年在沙埕港临时性海洋倾倒区开展了3次倾倒物海洋倾倒实验,对现场实验结果数据分析论证后,建立倾倒过程二维泥沙输运扩散数值模型,用实验数据对模型中一些主要参数进行计算和率定。计算率定结果表明:沙埕港倾倒区倾倒过程初期疏浚泥絮团沉降速度可达3.0 cm/s,细沙颗粒充分混合后沉降速度减小,一般小于0.5 mm/s;悬沙紊动扩散系数Dx、Dy取45 m~2/s时计算悬浮物浓度增量曲线与实测结果吻合效果最佳,建议调试值域为30~50 m~2/s。模型参数率定后计算结果的客观性和准确性进一步提高,可为海洋倾倒区选划泥沙扩散模型参数的选取提供一定参考。(本文来源于《海洋通报》期刊2016年02期)

黄先北,杨硕,刘竹青,杨魏,黎耀军[6](2016)在《基于颗粒轨道模型的离心泵叶轮泥沙磨损数值预测》一文中研究指出基于两相流颗粒轨道模型和Tabakoff磨损模型,对某型号单吸泵进行数值模拟得到不同泥沙条件和不同入口条件下颗粒运动轨迹和磨损规律。不同泥沙条件共设定7组方案,即颗粒质量分数为10%时,颗粒粒径分别为0.01、0.05、0.1、0.5 mm,以及颗粒粒径为0.5 mm时,颗粒入口质量分数分别为2%、5%、8%、10%。结果表明,离心泵叶轮的磨损主要分布在叶片工作面和后盖板;粒径增大,颗粒向叶片工作面进口边的运动速度增加,形成点状的冲击式磨损;粒径减小时,在叶片工作面靠近出口边处逐渐形成条状的擦伤式磨损;颗粒质量分数对磨损率影响十分显着,而对磨损形态和位置没有影响;颗粒在入口分布的均匀度越大,叶轮内磨损形态的分散程度及磨损位置的轴对称性越明显。(本文来源于《农业机械学报》期刊2016年08期)

车海鸥[7](2015)在《泥沙颗粒流与自由表面水流耦合数值模型研究》一文中研究指出泥沙输运问题一直以来都是河流动力学研究中的重要内容,由于泥沙运动对河流的变迁有着重大的影响,从细观角度上研究泥沙在自由表面水流中的运动行为也因此具有重要意义。对于泥沙颗粒的微观运动行为的研究,有助于泥沙运动的若干机理问题的探讨,并有助于发展适用于工程应用的宏观计算模型。立足于考察泥沙运动的细观行为特征,本文采用离散单元法(DEM)模拟泥沙颗粒运动,结合带自由表面的水动力学计算(CFD)模型,建立了CFD-DEM耦合数值模型。计算程序开发基于Fortran语言,采用OpenMP语言库实现程序的并行化。耦合模型中实现了硬球模型和软球模型两种颗粒碰撞模型,应用范围较广。作为自由表面水流与泥沙颗粒流数值模型的初步研究,本文在模型建立的基础上,对模型做了基本的验证。分别通过单个颗粒在静水中的沉降问题和不同密度混合颗粒群分选问题以及波浪对底床沙粒运动的影响叁个计算工况,初步验证了自行开发的CFD-DEM程序的可靠性和模型的正确性及模拟精度。该耦合模型可进一步为自由水流中的泥沙颗粒细观行为的研究提供有效的技术手段,丰富带自由表面水流条件下泥沙运动的研究手段。使得可以从更加细观的角度进行水中泥沙颗粒行为的研究,进而总结泥沙运动的宏观特征,从而应用于工程实际。(本文来源于《上海交通大学》期刊2015-06-16)

贾界峰,鲍卫刚[8](2012)在《桥梁河道叁维水力与泥沙数值模型计算研究》一文中研究指出从水动力和泥沙运动方程出发,采用雷诺时均的N-S方程,以k-ε双方程模型对紊流方程进行封闭,采用垂向分层的方法建立桥梁墩台冲刷的叁维水动力模型。泥沙计算考虑悬移质和推移质泥沙输运,通过求解动网格方程更新整个计算域的网格坐标。通过数值模拟结果与模型试验结果的比较,建立的桥梁墩台冲刷数值模型具有较高的精度。(本文来源于《公路》期刊2012年04期)

蔡学石,王永学[9](2011)在《波流共同作用下威海中心渔港泥沙冲淤变化数值模型研究》一文中研究指出基于考虑波流共同作用的泥沙数学模型,采用非结构化网格对计算区域进行离散,建立了威海中心渔港的波流场、泥沙场数值计算模型。在对数学模型进行了验证的基础上,通过数值模拟研究探讨了威海中心渔港修建前、后的波流场及海底冲淤情况的变化特征,分析威海中心渔港内淤积的原因,为未来港区内治淤、防淤提供科学依据。(本文来源于《中国水运(下半月)》期刊2011年12期)

史经昊,李广雪[10](2010)在《叁维多组分泥沙数值模型在胶州湾的应用》一文中研究指出基于环境流体动力学模型(Environmental Fluid Dynamics Computer Code EFDC)水动力和泥沙模块,把底床泥沙分为1个黏性组分和4个非黏性组分,建立起一个多组分泥沙叁维胶州湾数学模型。模型很好地反演了胶州湾叁维水动力场和悬沙浓度场。结果表明,在潮流作用下,胶州湾水体中悬沙浓度较小,以黏性组分(<0.063mm)为主。悬浮起来的黏性组分泥沙随着潮流的涨落,在湾内外作长距离往复运动。可悬浮的非黏性泥沙(0.063~0.25mm)基本上集中在湾外水体底层,表现为局部悬移,就近落淤。胶州湾总体上冲淤变化幅度较小。内湾以冲刷为主,局部淤积;外湾基本上呈淤积状态;湾外冲淤形式较为复杂。(本文来源于《海洋地质与第四纪地质》期刊2010年06期)

泥沙数值模型论文开题报告

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

近岸地区在潮流和波浪的作用下,泥沙运动过程复杂,尤其在风暴潮期间,受台风浪的影响,会引起剧烈的泥沙输移和岸滩侵蚀,给海岸带环境造成严重的破坏。风暴潮过程中水流流态复杂、具有强非恒定性,床面会在短时间内发生剧烈冲淤,悬沙浓度高且随时空变化显着,水流运动、泥沙输移和地形冲淤叁者之间相互影响,其耦合作用不能完全忽略。因此,本文建立了考虑波、流共同作用的水动力-泥沙-地形耦合数值模型,模型首先分别采用非静压波浪数学模型和位相平均的SWAN模型来考虑波浪的效应,进而在水动力模块中考虑床面冲淤变化及其引起的泥沙浓度变化对挟沙水流运动的影响,以实现对水流运动、泥沙输移和地形冲淤变化叁个物理过程的耦合计算。论文分别采用多个典型案例对两种不同波流耦合模式下的水-沙-床耦合模型进行了验证,并将其应用于墨西哥湾Santa Rosa堰洲岛,计算分析Ivan风暴潮漫滩冲刷引起的泥沙输移和地形冲淤演变过程。主要研究成果及结论如下:(1)非静压水-沙-床耦合模型通过考虑垂向加速度变化对动水压强的贡献,对流速和水位进行修正,以体现波浪对水流和泥沙运动的影响,同时考虑了波浪破碎引起的湍流混合。与基于静压假定的模型相比,非静压水-沙-床耦合模型能够更好地模拟波浪、洪水波传播过程中水面非线性波动现象和床面冲淤变化规律。动水压强主要分布在床面冲刷坑处,极值出现的位置与水面波动位置对应,动水压强是水流在竖直方向上运动的主要因素;当水跃发生时,水跃处的动水压强为静水压强的2-3倍;对比基于静压假定的模型和非静压水-沙-床耦合模型的床面计算结果,二者差异主要存在于动水压强集中的地方。(2)位相平均的水-沙-床耦合模型通过考虑波浪的辐射应力以体现波浪对水流和泥沙运动的影响,模型能够有效模拟近岸地区水流、泥沙运动与地形的冲淤演变。计算表明,波浪对地形演变的作用受到风暴潮潮位的影响,当潮位较小时,波浪会造成床面的显着变化,斜向入射波会使得床面冲淤呈现出明显的不对称性,当风暴潮潮位增加使得水深与波长之比大于0.15时,波流耦合模型计算的地形冲淤变化与不考虑波浪作用模型计算结果的绝对误差是最大地形变化的5%,但前者计算时间增加了 一倍。(3)风暴潮对Santa Rosa堰洲岛漫滩冲刷过程可以分为近岸冲刷、前部沙丘冲刷、整体漫滩冲刷叁种情况。对于地势平坦的地形,泥沙更易被大量输运至堰洲岛后方海域,形成叁角洲;而对于前后均存在沙丘这样发育良好的地形,泥沙流失显着少于其他地形,对近岸起到更好的保护作用。在Santa Rosa堰洲岛漫滩冲刷过程中,堰洲岛后方海域内最大淤积深度达到2m,岸线最大后移距离达到300 m,模拟所得3处决口区域与实际测得的决口情况相符。非静压水-沙-床耦合模型和位相平均的水-沙-床耦合模型计算得到的床面演变结果基本一致。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

泥沙数值模型论文参考文献

[1].陈志军.基于MIKE21水沙数值模型的抽水蓄能电站泥沙防治措施优化[J].东北水利水电.2019

[2].徐卢笛.波浪和水流共同作用下的泥沙输移和岸滩演变耦合数值模型研究[D].浙江大学.2019

[3].王奎峰,张太平,宋新强,许国辉,尚桂勇.黄河叁角洲海岸冲淤及泥沙输运模型数值模拟分析[J].山东国土资源.2018

[4].袁庆晴,赵敏,葛彤,汪淳.基于欧拉模型的泥沙冲刷数值模拟[J].哈尔滨工程大学学报.2019

[5].郭玉臣,石志洲,王庆业,夏永健,高炜.基于现场实验结果对倾倒泥沙扩散数值模型参数率定研究[J].海洋通报.2016

[6].黄先北,杨硕,刘竹青,杨魏,黎耀军.基于颗粒轨道模型的离心泵叶轮泥沙磨损数值预测[J].农业机械学报.2016

[7].车海鸥.泥沙颗粒流与自由表面水流耦合数值模型研究[D].上海交通大学.2015

[8].贾界峰,鲍卫刚.桥梁河道叁维水力与泥沙数值模型计算研究[J].公路.2012

[9].蔡学石,王永学.波流共同作用下威海中心渔港泥沙冲淤变化数值模型研究[J].中国水运(下半月).2011

[10].史经昊,李广雪.叁维多组分泥沙数值模型在胶州湾的应用[J].海洋地质与第四纪地质.2010

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