水沙调节后荆江典型河道横向调整过程的响应——Ⅰ. 二、三维耦合模型的建立

假冬冬; 邵学军; 张幸农; 冶运涛

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水沙调节后荆江典型河道横向调整过程的响应——Ⅰ. 二、三维耦合模型的建立

假冬冬, 邵学军, 张幸农, 冶运涛

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假冬冬, 邵学军, 张幸农, 冶运涛. 水沙调节后荆江典型河道横向调整过程的响应——Ⅰ. 二、三维耦合模型的建立[J]. 水科学进展, 2013, 24(1): 82-87.

引用本文:

假冬冬, 邵学军, 张幸农, 冶运涛. 水沙调节后荆江典型河道横向调整过程的响应——Ⅰ. 二、三维耦合模型的建立[J]. 水科学进展, 2013, 24(1): 82-87.

JIA Dongdong, SHAO Xuejun, ZHANG Xingnong, YE Yuntao. Responses of channel migration to changes of flow and sediment regime in Jingjiang segment of the middle Yangtze River:I: 2-D and 3-D coupled model[J]. Advances in Water Science, 2013, 24(1): 82-87.

Citation:

水沙调节后荆江典型河道横向调整过程的响应——Ⅰ. 二、三维耦合模型的建立

1.
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, 江苏南京 210029;
2.
中国水利水电科学研究院流域水循环模拟与调控国家重点实验室, 北京 100038;
3.
清华大学水沙科学与水利水电工程国家重点实验室, 北京 100084

基金项目: 国家自然科学基金资助项目(51109140);流域水循环模拟与调控国家重点实验室开放研究基金资助项目(IWHR-SKL-201103)

详细信息

作者简介:
假冬冬(1982-),男,广西桂林人,博士,主要从事河流海岸动力学研究。E-mail:jiadongdong@tsinghua.org.cn

中图分类号: TV147

Responses of channel migration to changes of flow and sediment regime in Jingjiang segment of the middle Yangtze River:I: 2-D and 3-D coupled model

1.
State Key Laboratory of Hydrology-Water Resources and Hydraulic Engineering, Nanjing Hydraulic Research Institute, Nanjing 210029, China;
2.
State Key Laboratory of Simulation and Regulation of Water Cycle in River Basin, China Institute of Water Resources and Hydropower Research, Beijing 100038, China;
3.
State Key Laboratory of Hydroscience and Engineering, Tsinghua University, Beijing 100084, China

Funds: The study is financially supported by the National Natural Science Foundation of China (No.51109140).

摘要: 三峡水库蓄水运用后,下游河道来水来沙条件均会发生改变,从而影响河道河势演变过程(包括垂向冲淤变化以及横向调整过程)。为解决长河道因岸滩崩塌引起的河势演变模拟问题,依据水位、流量及输沙量守恒和河床及河岸变形连续等条件,提出虚拟断面连接法构建了考虑岸滩崩塌的二、三维嵌套河势研究数值模型。采用1996年10月~1998年10月沙市至新厂河段实测资料对模型进行了验证,模拟结果与实测结果吻合较好,从而为定量研究水沙条件变化对荆江河道横向调整过程的影响提供了技术支撑。
- 水沙调节 /
- 三峡工程 /
- 河道演变 /
- 河岸坍塌 /
- 横向调整 /
- 耦合模型
Abstract: The flow and sediment regime downstream of the Three Gorges Reservoir has been changed dramatically after impoundment of the reservoir. The fluvial processes of downstream channel reaches can be affected as a result of the change. In order to simulate the morphological changes in a long river section, a 2-D and 3-D coupled model for turbulent flow and sediment transport as well as bank erosion is developed. A new coupler is proposed for coupling of the 2-D and 3-D models on the basis of mass conservation for flow and sediment transport. The coupled model is tested on a 60 km long section of the middle Yangtze River for the period from October 1996 to October 1998. The result shows that the coupled model simulates well the alluvial channel migration processes, which demonstrates that the coupled model is able to provide an effective method to investigating the morphological changes in response to the changes of flow and sediment regime in the Jingjiang segment of the middle Yangtze River.
- changes of flow and sediment regime /
- Three Gorges Project /
- fluvial processes /
- bank erosion /
- channel migration /
- numerical simulation

[1]	徐照明, 徐兴亚, 李安强, 张黎明, 胡春燕. 长江中下游河道冲淤演变的防洪效应 . 水科学进展, 2020, 31(3): 366-376. doi: 10.14042/j.cnki.32.1309.2020.03.006
[2]	赵维阳, 杨云平, 张华庆, 张明进, 袁晶, 杨保岑. 三峡大坝下游近坝段沙质河床形态调整及洲滩联动演变关系 . 水科学进展, 2020, 31(6): 862-874. doi: 10.14042/j.cnki.32.1309.2020.06.006
[3]	唐磊, 何术锋, 莫康乐, 林育青, 马君秀, 陈求稳. 小型水坝拆除后河貌演变模拟分析——以西河水坝为例 . 水科学进展, 2019, 30(5): 699-708. doi: 10.14042/j.cnki.32.1309.2019.05.010
[4]	夏军强, 林芬芬, 周美蓉, 邓珊珊, 彭玉明. 三峡工程运用后荆江段崩岸过程及特点 . 水科学进展, 2017, 28(4): 543-552. doi: 10.14042/j.cnki.32.1309.2017.04.008
[5]	邓云, 肖尧, 脱友才, 何天福. 三峡工程对宜昌-监利河段水温情势的影响分析 . 水科学进展, 2016, 27(4): 551-560. doi: 10.14042/j.cnki.32.1309.2016.04.009
[6]	夏军强, 邓珊珊, 周美蓉, 卢金友. 三峡工程运用对近期荆江段平滩河槽形态调整的影响 . 水科学进展, 2016, 27(3): 385-391. doi: 10.14042/j.cnki.32.1309.2016.03.006
[7]	张明, 冯小香, 刘哲, 李维娟. 三峡蓄水后洞庭湖水沙环境变化对湖区航道的影响 . 水科学进展, 2015, 26(3): 423-431. doi: 10.14042/j.cnki.32.1309.2015.03.013
[8]	王增辉, 夏军强, 李涛, 郜国明, 张俊华. 水库异重流一维水沙耦合模型 . 水科学进展, 2015, 26(1): 74-82. doi: 10.14042/j.cnki.32.1309.2015.01.010
[9]	假冬冬, 邵学军, 蒋海峰, 沈阳, 张幸农, 尚毅梓. 水沙调节后荆江典型河道横向调整过程的响应——Ⅱ.上、下荆江调整差异初探 . 水科学进展, 2013, 24(2): 205-211.
[10]	冶运涛, 蒋云钟, 梁犁丽, 王浩. 虚拟流域环境中河道演变的整体自动建模及可视化分析 . 水科学进展, 2012, 23(2): 170-178. doi: CNKI: 32.1309.P.20120224.2003.013
[11]	姜晓明, 李丹勋, 王兴奎. 基于黎曼近似解的溃堤洪水一维-二维耦合数学模型 . 水科学进展, 2012, 23(2): 214-221. doi: CNKI: 32.1309.P.20120224.019
[12]	陈桂亚, 袁晶, 许全喜. 三峡工程蓄水运用以来水库排沙效果 . 水科学进展, 2012, 23(3): 355-362. doi: CNKI: 32.1309.P.20120501.1618.015
[13]	假冬冬, 邵学军, 张幸农, 周建银. 三峡水库蓄水初期近坝区淤积形态成因初步分析 . 水科学进展, 2011, 22(4): 539-545.
[14]	周银军, 陈立, 欧阳娟, 刘金. 三峡蓄水后典型河段分形维数的变化分析 . 水科学进展, 2010, 21(3): 299-306.
[15]	假冬冬, 邵学军, 王虹, 肖毅, 周刚. 三峡工程运用初期石首河弯河势演变三维数值模拟 . 水科学进展, 2010, 21(1): 43-49.
[16]	陈永灿, 付健, 刘昭伟, 程香菊, 朱德军. 三峡大坝下游溶解氧变化特性及影响因素分析 . 水科学进展, 2009, 20(4): 526-530.
[17]	陆永军, 左利钦, 季荣耀, 毛继新. 水沙调节后三峡工程变动回水区泥沙冲淤变化 . 水科学进展, 2009, 20(3): 318-324.
[18]	戴会超, 王玲玲. 三峡深水高土石围堰工程的渗流研究 . 水科学进展, 2005, 16(6): 849-852.
[19]	何用, 李义天. 重金属迁移转化模型研究 . 水科学进展, 2004, 15(5): 576-583.
[20]	李茂田, 陈中原. 长江九江段40年来河道演变的DEM研究 . 水科学进展, 2004, 15(3): 330-335.

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水沙调节后荆江典型河道横向调整过程的响应——Ⅰ. 二、三维耦合模型的建立

1. 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, 江苏南京 210029;

2. 中国水利水电科学研究院流域水循环模拟与调控国家重点实验室, 北京 100038;

3. 清华大学水沙科学与水利水电工程国家重点实验室, 北京 100084

基金项目: 国家自然科学基金资助项目(51109140);流域水循环模拟与调控国家重点实验室开放研究基金资助项目(IWHR-SKL-201103)

作者简介:
假冬冬(1982-),男,广西桂林人,博士,主要从事河流海岸动力学研究。E-mail:jiadongdong@tsinghua.org.cn

收稿日期: 2011-12-28
刊出日期: 2013-01-25

中图分类号: TV147

关键词:

摘要: 三峡水库蓄水运用后,下游河道来水来沙条件均会发生改变,从而影响河道河势演变过程(包括垂向冲淤变化以及横向调整过程)。为解决长河道因岸滩崩塌引起的河势演变模拟问题,依据水位、流量及输沙量守恒和河床及河岸变形连续等条件,提出虚拟断面连接法构建了考虑岸滩崩塌的二、三维嵌套河势研究数值模型。采用1996年10月~1998年10月沙市至新厂河段实测资料对模型进行了验证,模拟结果与实测结果吻合较好,从而为定量研究水沙条件变化对荆江河道横向调整过程的影响提供了技术支撑。

English Abstract

Responses of channel migration to changes of flow and sediment regime in Jingjiang segment of the middle Yangtze River:I: 2-D and 3-D coupled model

1. State Key Laboratory of Hydrology-Water Resources and Hydraulic Engineering, Nanjing Hydraulic Research Institute, Nanjing 210029, China;

2. State Key Laboratory of Simulation and Regulation of Water Cycle in River Basin, China Institute of Water Resources and Hydropower Research, Beijing 100038, China;

3. State Key Laboratory of Hydroscience and Engineering, Tsinghua University, Beijing 100084, China

Funds: The study is financially supported by the National Natural Science Foundation of China (No.51109140).

Received Date: 2011-12-28
Publish Date: 2013-01-25

Keywords:

Abstract: The flow and sediment regime downstream of the Three Gorges Reservoir has been changed dramatically after impoundment of the reservoir. The fluvial processes of downstream channel reaches can be affected as a result of the change. In order to simulate the morphological changes in a long river section, a 2-D and 3-D coupled model for turbulent flow and sediment transport as well as bank erosion is developed. A new coupler is proposed for coupling of the 2-D and 3-D models on the basis of mass conservation for flow and sediment transport. The coupled model is tested on a 60 km long section of the middle Yangtze River for the period from October 1996 to October 1998. The result shows that the coupled model simulates well the alluvial channel migration processes, which demonstrates that the coupled model is able to provide an effective method to investigating the morphological changes in response to the changes of flow and sediment regime in the Jingjiang segment of the middle Yangtze River.

假冬冬, 邵学军, 张幸农, 冶运涛. 水沙调节后荆江典型河道横向调整过程的响应——Ⅰ. 二、三维耦合模型的建立[J]. 水科学进展, 2013, 24(1): 82-87.

引用本文:

假冬冬, 邵学军, 张幸农, 冶运涛. 水沙调节后荆江典型河道横向调整过程的响应——Ⅰ. 二、三维耦合模型的建立[J]. 水科学进展, 2013, 24(1): 82-87.

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作者简介: 假冬冬(1982-),男,广西桂林人,博士,主要从事河流海岸动力学研究。E-mail:jiadongdong@tsinghua.org.cn

Responses of channel migration to changes of flow and sediment regime in Jingjiang segment of the middle Yangtze River:I: 2-D and 3-D coupled model

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水沙调节后荆江典型河道横向调整过程的响应——Ⅰ. 二、三维耦合模型的建立

1. 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, 江苏南京 210029; 2. 中国水利水电科学研究院流域水循环模拟与调控国家重点实验室, 北京 100038; 3. 清华大学水沙科学与水利水电工程国家重点实验室, 北京 100084

作者简介: 假冬冬(1982-),男,广西桂林人,博士,主要从事河流海岸动力学研究。E-mail:jiadongdong@tsinghua.org.cn

English Abstract

Responses of channel migration to changes of flow and sediment regime in Jingjiang segment of the middle Yangtze River:I: 2-D and 3-D coupled model

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作者简介:
假冬冬(1982-),男,广西桂林人,博士,主要从事河流海岸动力学研究。E-mail:jiadongdong@tsinghua.org.cn

作者简介:
假冬冬(1982-),男,广西桂林人,博士,主要从事河流海岸动力学研究。E-mail:jiadongdong@tsinghua.org.cn