泥沙對河道的影響分析-畢業(yè)論-資料下載頁
2025-06-06 18:20本頁面
【正文】 動態(tài)平衡的重要因素。河道上游的快速侵蝕將會導(dǎo)致中下游河湖體系的泥沙沉積速度加快，并對防洪、航運、灌溉引水等帶來一系列的問題。例如長江流域的泥沙主要來自于上游，由于濫砍亂伐，植被被破壞，過度的開墾陡坡和荒地，森林覆蓋面積大大減少，降低了水源的涵養(yǎng)能力。降水就直接形成了地表徑流從而 加重了河流的泄洪壓力，同時也造成了水土流失的嚴(yán)重化。如果河道的宣泄能力不能下泄來自上游的大量水沙，那么河床就會通過其他的方式來重新獲取水沙的平衡，要么大量淤積泥沙來抬高河床造成潰口讓大量的水沙分流注入低洼的地區(qū)以便形成新的湖泊來沉沙，要么通過迅速淤積抬高河床上端調(diào)整河床的縱向比降來加大水流的攜沙能力，使河道形態(tài)與上游的水沙來量相適應(yīng)等。泥沙在整個流域的輸移，會造成中下游河段的洪水位抬高、湖泊的面積萎縮，給防洪帶來不利的影響。 對于泥沙的沖淤，主要的防治措施應(yīng)該是綜合治理，上游、中游、下游聯(lián)合整治。河道上游的 水土流失是河道中泥沙的主要來源，過弱或過強(qiáng)的下泄沙能力都將造成中下游河道的淤積或沖刷。因此，水土保持是解決河流泥沙問題的根本措施。對于中下游河道的局部河段的沖淤，主要可以采取工程加固的措施來加以防治。對于淤積，一是可以通過疏浚來處理，也可以通過適當(dāng)?shù)囊榉庞俚仁侄蝸韺⒛嗌迟Y源化，除害的同時可以興利，一舉多得。對于沖刷，主要可以通過護(hù)岸或護(hù)底工程加以控制。 四 泥沙運動模擬對河道影響 二 泥沙運動 （公式） 為了在建模系統(tǒng)中包括細(xì)粒物料的運輸和沉積過程，通用模型是通過水流量對對流擴(kuò)散方程的描述的整合。細(xì)顆粒 的運移模擬必須平均深度，泥沙過程也必須應(yīng)用適當(dāng)?shù)膮?shù)。如在MIKE 21 模型中，細(xì)顆粒（泥）的運輸已被列入泥漿輸送模塊與水動力模塊和對流擴(kuò)散模塊，如圖 所示 圖 MIKE 21 數(shù)據(jù)流和物理過程 泥漿運輸模塊中包含的進(jìn)程盡可能保持通用 該模塊包括以下幾個過程 *多泥的分?jǐn)?shù) *多床層 *波流相互作用 *絮凝 *受阻沉降 *一粒砂率 *滑動 *加固層 *簡單的形態(tài)學(xué)運算 上述的可能性覆蓋大多數(shù)的二維建模情況下。在特殊情況下的應(yīng)用程序所需的如模擬高含沙濃度對水流量的影響建模需 MIKE 3 泥漿輸送模塊。 對流擴(kuò)散模塊 輸沙公式是建立在 邁克 21 對流擴(kuò)散模塊，解決所謂的對流擴(kuò)散方程 ShCQychDyhxchDxhycvxcutc LLyx ?????????? ??????????? ????????????? 111 公式中符號的意義 。 c:深度平均質(zhì)量濃度（ kg/m3） u,v:水深平均流速 (m/s) Dx,Dy:離散系數(shù) (m2/s) h:水深 （ m） S:侵蝕期 (kg/m3/s) QL:排放單位水平面積 (m3/s/m2) CL:排放濃度 (kg/m3) 在多個沉積物級分的情況下，該方程擴(kuò)展到包括幾部分，而沉積和侵蝕過程連接到的級分的數(shù)目。在對流擴(kuò) 散方程使用一個明確的，三階解決有限差分格式。該方案是基于已知的最快方案。該方案已在處理各種論文描述建模，環(huán)境建模，涉及其他問題對流擴(kuò)散方程它擁有比其他幾個方案具有明顯的優(yōu)勢，特別是它避免了相關(guān)的“晃動”，穩(wěn)定性問題與平流項中央分化 ,同時它大大降低了數(shù)值阻尼，這是這方案的特性向上纏繞方法，該方案它取消了截斷誤差項由于時間差異達(dá)一個一定的順序，在最快的情況下，通過使用基本方程本身解決問題，侵蝕和沉積方程解很簡單而且不需要特殊的數(shù)值方法。 泥沙沉降速度和絮凝 細(xì)泥沙的沉降速率取決于顆粒 ,絮狀物的大小 ,懸浮物和有 機(jī)含量溫度，材料濃度。通常泥沙沉降速度隨著泥沙濃度（絮凝）的增加而增加，其沉降速度隨濃度增減少而降低。后者被稱為受阻沉降。繼 Rijn（ 1989）咸水中的沉降速度（ 5 個百分點）即可通過沉降速度公式表示： ?kcws ? 其中 c? 10kg/m3 ws 絮體沉降速度 (米 /秒 ) c 質(zhì)量濃度 K,? 為系數(shù) ? 取 1 到 2 之間 泥沙濃度分布 泥沙濃度分布有兩個表達(dá)式可以應(yīng)用，其中是基于一個近似解得到的垂直表達(dá)式，沉積過程中沉積通量或表達(dá)式假定上下沉積物通量之間的平衡。其公式 rdrce CCp ? 其中 Crc 為對流柯朗數(shù) 三 泥沙運動與淤積模擬 MIKE 21 建模過程 模型分析
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