河流網泥沙輸運的動力學特征.pdf

1、泥沙輸移模型是泥沙研究的重要工具，具有可重復、易模擬長時段長河段、便于研究不同邊界條件下的河流演變問題等很多優(yōu)越性，同時與實際相比，具有周期短并可節(jié)省大量投資的優(yōu)勢。隨著復雜網絡的提出以及近些年來的飛速發(fā)展，使得自然界中存在的大量復雜系統(tǒng)都可通過形形色色的網絡加以描述。復雜網絡是對復雜系統(tǒng)最為一般的抽象和描述方式。河流網具有典型的樹狀分枝結構，作為復雜網絡的一個重要分支也得到了不同程度的研究。在這種情況下，本文借鑒復雜網絡的主要思想，根

2、據(jù)水流攜沙力及其與河道沖淤態(tài)之間的反饋自調節(jié)機制，建立了河流網泥沙輸運的動力學模型，以探索河流網作為一般輸移網絡所表現(xiàn)出的特征，從而對今后的科研工作以及實際工程問題提供一定的參考。本文的主要工作如下：
　　 ⑴提出了河流網泥沙輸運動力學模型，并在前期研究結果的基礎上重點考察支流流量對干流瞬態(tài)沖淤的影響，對出現(xiàn)的快慢瞬態(tài)進行分析與理解，揭示了在流量隨機漲落變化條件下，河流自身輸沙能力的自我調節(jié)特征。進一步說明河流網作為輸運網絡，具

3、有一般網絡所具有的自組織和自適應特性。
　　 ⑵在清水期模型的基礎上建立能夠體現(xiàn)流量、含沙量大幅變化的豐水期模型。并對模型中相關參量進行賦值，考察其對模型的影響及作用。利用實際河網的水文數(shù)據(jù)驗證模型建立的合理性，為相關領域研究提供新的研究方法和視角。
　　 ⑶考察河網在高含沙水流作用下所表現(xiàn)的特性，如含沙量對于攜沙系數(shù)的自身調節(jié)過程中所起的作用；分析支流流量、含沙量對干流瞬態(tài)沖淤的影響，并對其機理進行了相應的解析。