水洞沟水库水沙运动二维数值模拟研究.pdf

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1、第35卷第5期人民黄河Vo1．35．No．52013年5月YELL0WRIVERMay，2013【水文·泥沙】水洞沟水库水沙运动二维数值模拟研究杨程，李春光，景何仿，吕岁菊(1．宁夏大学土木与水利工程学院，宁夏银川750021；2．北方民族大学数值计算与工程应用研究所，宁夏银川750021；3．宁夏节水灌溉与水资源调控工程技术研究中心，宁夏银川750021；4．旱区现代农业水资源高效利用教育部工程研究中心，宁夏银川750021)摘要：以水洞沟水库水沙运动为研究对象，利用二雏水沙运动数学模型，使用非结构网格对计算区域进行了网格划

2、分，采用有限体积法对水洞沟水库水沙运动进行了数值模拟，并与实测结果进行了对比分析，然后对两种设计供水工况下的水沙运动进行了数值模拟。结果表明：①所建立的二维水沙模型是合理的，能够较为精确地模拟水洞沟水库水沙的二维运动；②断面垂线平均流速、库底变形的模拟值和实测值较为一致，说明非结构网格有限体积法是适用的。关键词：非结构网格；有限体积法；二维水沙模型；数值模拟；水沙运动；水洞沟水库中图分类号：TV145文献标志码：Adoi：10．3969／j．issn．1000．1379．2013．05．007StudyonTwoDimensi

3、onalNumericalSimulationoftheFlowandSedimentTransportinShuidonggouReservoirYANGCheng’’，LIChun—guang，JINGHe—fang，LYUSui—ju(1．CollegeofCivilandHydraulicEngineering，NingxiaUniversity，Yinchuan750021，China；2．ResearchInstituteofNumericalComputationandEngineeringApplication

4、，BeifangUniversityforNationalities，Yinchuan750021，China；3．NingxiaResearchCenterofTechnologyonWater—savingIrrigationandWaterResourcesRegulation，Yinchuan750021，China；4．EngineeringResearchCenterforEficientUtilizationofWaterResourcesinModemAgncultureinAridRegions，Yinchu

5、an750021，China)Abstract：TheflowandsedimentationShuidonggouReservoirinNingxiawerestudiedbytwo—dimensionalhydraulicandsedimentmathematicalmode1．Thegoverningequationsofthemodelwerediscretizedwithfinitevolumemethodonunstructuredgrids．Thesimulatedandobservedvalueswerecom

6、paredandanalyzed．Andthewaterandsedimentmovementoftwoconditionsweresimulated．Theresultsshowthat：a)theestablishedtwo-dimensionalmodelofwaterandsedimentisreasonable，themodelcanaccuratelysimulatetheflowandsedimenttransportinShuidonggouRes—ervoir：h)numericalresultsofvert

7、icalmeanvelocityandbedelevationa∞obtainedandtheresultsshowthatboththesimulatedandmeasuredval—uesareingoodagreement．Itshowsthattheunstructureddfinitevolumemethodisapplicableinthestudy．Keywords：unstructuredgrids；thefinitevolumemethod；thetwo-dimensionalhydraulicsandsed

8、imentmodel；numericalsimulation；waterandsedimentmovement；ShuidonggouReservoir宁夏气候干旱少雨，经济相对比较落后，近年来大力发展工业。由于工业需水量大，因此为了保护有限的地下水资源，1数学模型对远离黄河