基于二维数值模拟的库区急弯分汊河段演变规律分析

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1、万方数据分类号TVl47密级公开单位代码10幽学号2120094003O名廑交通必謦硕士学位论文基于二维数值模拟的库区急弯分汊河段演变规律研究研究生姓名：周值值导师姓名及职称：扬壁发(夔授≥：申请学位类别工堂亟±一级学科名称丞剩工程二级学科名称丞型坐电工猩2015年6月8日学位授予单位重医窒通盍堂论文提交日期2Q!墨生垒旦垒目学位答辩日期至Q!§生垒旦鱼目万方数据StudyonEvolutionLawoftheBraidedRiverwithSharpBendintheThreeGorges1^●▲1n1r_l■■1ReserV0lrAreaBaSed0n1Wo-dimenSlonal

2、lT●■d●1J●JNUmerlCaISlmUlatlonADissertationSubmittedfortheDegreeofMasterCandidate：ZhouQianqianSupervisor：Prof．YangShengfaChongqingJiaotongUniversity,Chongqing，China万方数据重庆交通大学学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式

3、标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。学位论文作者签名：固谲滴日期：Zolr年石月吕日重庆交通大学学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权重庆交通大学可以将本学位论文的全部内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。同时授权中国科学技术信息研究所将本人学位论文收录到《中国学位论文全文数据库》，并进行信。皂,tJE务(包括但不限于汇编、复制、发行、信息网络传播等)，同时本人保留在其他媒体发表论文的权利。学位论文作

4、者签名：阎确嚆日期：20}t陴‘月习目指导教师签名：Et期：凹}婢档枯警l石月譬日本人同意将本学位论文提交至中国学术期刊(光盘版)电子杂志社CNKI系列数据库中全文发布，并按《中国优秀博硕士学位论文全文数据库出版章程》规定享受相关权益。学位论文作者签名：阎墒嘀指导教师签名：习旁住篙日期：2DIF年6月弓Et日期：20l铲}‘月g日万方数据摘要急弯分汊河段水沙运动规律较为复杂，三峡库区蓄水后，长江典型的弯道河段航道条件发生了新变化，部分河段航道条件恶化，碍航问题比较突出，制约着航运发展。黄花城为三峡库区典型的急弯分汉河段。三峡蓄水以来，库区水流条件变化较大，该河段泥沙大量淤积，成为库区内

5、淤积形势最为严重的河段之一。本文通过对黄花城近十年重点淤积区域，淤积幅度，水位变化及分流比变化的分析，对该河段演变规律及特点进行总结，其演变过程呈现以下特点：1．三峡水库蓄水后，黄花城水道处于常年回水区，水位大幅抬高，流速减缓，呈累积性淤积。2．洪水期分汊河段分流比发生明显变化，非主流带的弯曲开阔地带泥沙大量淤积。3．蓄水后水位抬升，水流趋直，左汉道形成缓流区，造成左汉道大幅淤积；在汇流区，水流间相互作用导致江心洲尾部水流能量减小，泥沙淤落。4．黄花城左汊入口沿洲头区域淤积不明显，处于相对平衡状态。基于平面二维水沙动力学模型，对库区急弯分汉河段演变规律进行进一步的分析研究。由于目前三峡

6、水库库区航道内淤积了大量细颗粒泥沙，实际淤积现象与传统认识和研究并不一致，因此，本文通过现场实测数据及水槽试验初步探索了库区细颗粒泥沙的运动特点，摒弃了传统通过以含沙量与挟沙力的大小关系判断冲淤的模式，直接通过流速大小进行冲淤判断。根据水流流速大小，将细沙运动划分为淤积区、输沙区和冲刷区，即：当流速v1．1m／s时发生冲刷；当O．5≤v≤1．10m／s时，既不淤积也不冲刷。本文根据该方法推导出三峡库区泥泥沙运动方程和河床变形方程，通过数学模型计算验证证实了该方程的合理性，并应用于库区急弯分汉河段二维水沙数值模拟研究。根据数学模型计算结果，给出了黄花城河段

7、预测20年的累计淤积量、典型横断面的淤积过程、沿程淤积强度、深泓线的发展过程及淤积厚度等值线图，并对计算结果进行比较分析，得出黄花城淤积主要部位仍然是左汉，且重点淤积部位逐渐向左汊出口转移，右汉淤积发展则相对缓慢。该河段将仍然保持淤积状态，但整体淤积速度将放缓直至平衡。关键词：急弯分汉河段；现场测量；水槽试验；二维数值模拟；演变规律万方数据ABSTRACTMovementofwaterandsedimentinthebraidedfiverwi