某江段冲淤演变及防护方案数值模拟研究

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我国河流众多,各地区洪水灾害时常发生,这就要求人们建造治河防洪、防护工程对这些灾害加以防护。建造这些水利工程设施之前必须考虑施工地区的泥沙冲淤情况与河床演变规律。由于河道演变情况复杂,影响因素众多,很难预测出准确的冲淤情况。目前主要的泥沙问题研究方法是理论研究、实验室实验、现场观测和数值模拟。本文通过对一段包含大量江心滩岛和多处分汊的河流进行泥沙冲淤演变数值模拟,分析数值模拟结果,得出研究江段存在冲刷或崩岸隐患的具体位置和潜在危害程度,为防护工程的制定提供参考。介绍了防护工程的制定原则和研究江段拟建的防护工程情况,并针对研究江段拟建的防护工程建立水动力模型分析相应防护工程对水面线、流速和流向等的影响。本文结合了国内外对河流冲淤演变数值模拟的研究现状,总结了泥沙数值模拟的研究历程、理论方法和MIK21模型的特点。针对地形数据缺失的情况,采用了 Google Earth的遥感数据并运用三维七参数法进行转化和对高程误差进行修正,得到的地形数据精度比较高,可以为解决地形数据缺失问题提供参考。结合研究江段连续10年的水沙情况建立MIKE21水沙模型,结合计算结果分析研究江段内分汊型河道,弯形型道等较复杂区域的冲淤演变成因。分析护岸工程这类不改变地形的防护工程建造后对整个河段的影响,为评估同类防护工程的影响提供参考。
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