波流边界层水沙运动数值模拟——Ⅲ.底部高含沙层模拟

波流边界层水沙运动数值模拟——Ⅲ.底部高含沙层模拟

论文摘要

为了解析底部高含沙层特征,研究了物理影响机制和时均含沙量剖面。采用波流边界层1DV泥沙数学模型,结合试验资料,通过设置不同的计算工况进行了影响因素敏感性分析;在此基础上,提出波浪相关的时均泥沙扩散系数分布,考虑主要影响机制,推导了基于边界层物理过程的波浪作用下时均含沙量剖面表达式。结果表明,底部高含沙层与波浪边界层密切相关,是受水动力和床面形态综合影响的结果。仅建立高含沙层与水动力或床面形态的单一关系是有局限性的。含沙量层化效应和制约沉速对底部高含沙层具有重要影响。提出的平底床面含沙量剖面表达式为幂函数-Rouse-指数分布,漩涡沙波床面为指数-幂函数-Rouse分布。预期可应用于二维和三维泥沙数值模拟。

论文目录

  • 1 底部高含沙层敏感性分析
  •   1.1 研究方法及资料
  •   1.2 底部高含沙层与波浪边界层的关系
  •   1.3 底部高含沙层与床面形态的关系
  •     1.3.1 床面形态对含沙量剖面的影响
  •     1.3.2 床面形态对含沙量大小的影响
  •   1.4 含沙量层化效应的影响
  •   1.5 制约沉速的影响
  • 2 基于边界层过程的波浪作用下时均含沙量剖面参数化
  •   2.1 推导方法
  •   2.2 波浪相关的含沙量扩散系数
  •     2.2.1 平底床面波浪作用下的泥沙扩散系数
  •     2.2.2 涡旋沙波床面波浪相关的泥沙扩散系数
  •   2.3 含沙量层化效应和制约沉速的计算
  •     2.3.1 含沙量层化效应
  •     2.3.2 制约沉速
  •   2.4 波浪作用下时均含沙量剖面公式
  •   2.5 试验资料验证
  • 3 结 论
  • 文章来源

    类型: 期刊论文

    作者: 左利钦,陆永军,朱昊

    关键词: 高含沙层,床面形态,泥沙扩散系数,含沙量剖面,细颗粒泥沙

    来源: 水科学进展 2019年06期

    年度: 2019

    分类: 基础科学,工程科技Ⅱ辑

    专业: 地球物理学,水利水电工程

    单位: 南京水利科学研究院水文水资源与水利工程科学国家重点实验室

    基金: 国家重点研发计划资助项目(2017YFC0405900),国家自然科学基金资助项目(51520105014)~~

    分类号: TV149

    DOI: 10.14042/j.cnki.32.1309.2019.06.005

    页码: 810-822

    总页数: 13

    文件大小: 1991K

    下载量: 168

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