兩河交匯對河流洪水演進影響的數(shù)值模擬研究.pdf

1、自然界中存在大量的兩河交匯型河流，在交匯處兩股水流相互頂托、擠壓，河相關(guān)系發(fā)生改變，打破各自河流自身的洪水傳播狀態(tài)，有時在交匯口附近水流倒回灌。本論文對兩河交匯區(qū)的水動力特性及洪水演進數(shù)值模擬的若干問題進行了系統(tǒng)的分析和研究，針對兩條河流交匯的河流特點，建立了相應的平面二維水動力數(shù)學模型，并將模型應用于伊洛河兩河交匯河段(偃師城區(qū)段)的水流模擬計算中，進行了現(xiàn)狀條件與工程狀態(tài)兩種工況下交匯河段的數(shù)值模擬計算。
　　本論文對模擬河段

2、的水面形態(tài)特征進行了全面分析(縱向、橫向、三維水面形態(tài))，并對交匯區(qū)附近特征斷面的水面形態(tài)進行了討論。分析給出了交匯區(qū)兩河流量差變化對受壅水作用一側(cè)水面比降的影響呈繩套曲線形態(tài)，指出了“雙峰型”洪水過程對交匯前兩河分別形成前、后兩個拐點；同時給出了“雙峰型”洪水過程中交匯區(qū)特征斷面水位Z與時刻T的關(guān)系是分段函數(shù)，以兩次洪峰期為間斷點，各段都是呈現(xiàn)二次曲線的發(fā)展變化特點，分析了相關(guān)參數(shù)的影響因素。分析研究了研究河段的流場流速分布以及河勢等

3、，給出了主流位置及邊岸高流速區(qū)域，為工程防護提供依據(jù)。論文還對修建節(jié)制工程后的工程狀態(tài)進行了數(shù)值模擬計算，模擬結(jié)果表明，節(jié)制工程的修建對工程上游產(chǎn)生壅水作用，隨著洪水流量的加大，壅水作用增強；由于節(jié)制工程在交匯區(qū)下游不遠，對交匯區(qū)的洪水傳播也產(chǎn)生一定影響。
　　與同步進行的物理動床河工模型試驗測量結(jié)果作對比，表明數(shù)值模擬計算成果與物理模型試驗結(jié)果在洪水河勢、主流走向、洪水位及流場流速分布等方面基本一致；由于物理模型范圍比數(shù)值模擬范