岸滩侧蚀对航道条件影响的三维数值模拟——以长江中游太平口水道为例

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岸滩侧蚀对航道条件影响的三维数值模拟——以长江中游太平口水道为例

假冬冬, 夏海峰, 陈长英, 张幸农

文章导航 > 水科学进展 > 2017 > 28(2): 223-230

假冬冬, 夏海峰, 陈长英, 张幸农. 岸滩侧蚀对航道条件影响的三维数值模拟——以长江中游太平口水道为例[J]. 水科学进展, 2017, 28(2): 223-230. doi: 10.14042/j.cnki.32.1309.2017.02.007

引用本文:

假冬冬, 夏海峰, 陈长英, 张幸农. 岸滩侧蚀对航道条件影响的三维数值模拟——以长江中游太平口水道为例[J]. 水科学进展, 2017, 28(2): 223-230. doi: 10.14042/j.cnki.32.1309.2017.02.007

JIA Dongdong, XIA Haifeng, CHEN Changying, ZHANG Xingnong. 3-D numerical simulation of the influences of bank erosion processes on navigation conditions: case study of the Taipingkou Waterway on the middle Yangtze River[J]. Advances in Water Science, 2017, 28(2): 223-230. doi: 10.14042/j.cnki.32.1309.2017.02.007

Citation:

JIA Dongdong, XIA Haifeng, CHEN Changying, ZHANG Xingnong. 3-D numerical simulation of the influences of bank erosion processes on navigation conditions: case study of the Taipingkou Waterway on the middle Yangtze River[J]. Advances in Water Science, 2017, 28(2): 223-230. doi: 10.14042/j.cnki.32.1309.2017.02.007

岸滩侧蚀对航道条件影响的三维数值模拟——以长江中游太平口水道为例

doi: 10.14042/j.cnki.32.1309.2017.02.007

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.
中交疏浚(集团)股份有限公司, 北京 100088

基金项目: 国家自然科学基金资助项目（51579151；51679147）

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:ddjia@nhri.cn

中图分类号: TV147

3-D numerical simulation of the influences of bank erosion processes on navigation conditions: case study of the Taipingkou Waterway on the middle Yangtze River

1.
State Key Laboratory of Hydrology-Water Resources and Hydraulic Engineering, Nanjing Hydraulic Research Institute, Nanjing 210029, China;
2.
CCCC Dredging (Group) Company Limited, Beijing 100088, China

摘要: 长江中游河道岸滩侧蚀现象普遍，易对航道稳定形成不利影响，深入研究岸滩侧蚀冲刷机理及其航道响应过程具有重要意义。建立了考虑相邻土体影响的黏性岸滩侧蚀坍塌力学模式，以长江中游太平口水道为例，基于局部网格可动技术，构建了岸滩侧蚀及其河床冲淤变化的三维水沙动力学模型；在模型验证相似的基础上，分析了清水冲刷条件下腊林洲边滩侧蚀对太平口水道航道格局的影响。研究结果表明：模型可较好地模拟由岸滩侧蚀所引发的河势演变过程；上游来沙减少后，太平口水道河床以及未守护低滩部位将进一步产生冲刷；腊林洲边滩稳定与否，对太平口水道“南槽-北汊”航道格局的稳定具有重要作用。
- 岸滩侧蚀 /
- 航道 /
- 三维数值模拟 /
- 长江中游
Abstract: Riverbank erosion occurs frequently on the middle Yangtze River, which may result in the instability of the channel navigation. A new riverbank erosion model for the cohesive material was developed by considering the effects of adjacent cohesion. On the basis of 3-D flow and sediment transport model and the mechanisms of riverbank erosion, a 3-D morphological model for the Taipingkou Waterway on the middle Yangtze River was developed by using the adaptive grid system. The 3-D model was calibrated by the observed data, and the simulated results agreed with the measured data. The influences of riverbank erosion processes on the navigation conditions were simulated by the numerical model. The developed model is able to calculate the complex morphological changes due to bank erosion. Bed degradation and bank erosion are enhanced with less sediment load input. Simulated results indicated that the riverbank stability of Lalinzhou is critical for the stability of navigation conditions on the Taipingkou Waterway.
- bank erosion processes /
- navigation conditions /
- 3-D numerical simulation /
- the middle Yangtze River

[1]	夏军强, 朱恒, 邓珊珊, 周美蓉. 长江石首段河岸带地下水位变化过程模拟及分析 . 水科学进展, 2023, 34(4): 572-584. doi: 10.14042/j.cnki.32.1309.2023.04.010
[2]	李林林, 夏军强, 邓珊珊, 周美蓉, 李志威. 长江中游荆江段非均匀悬沙恢复饱和系数 . 水科学进展, 2021, 32(5): 727-737. doi: 10.14042/j.cnki.32.1309.2021.05.008
[3]	假冬冬, 杨俊, 陈长英, 张幸农, 应强. 中国北方季节性冰冻河流岸滩崩塌数值模拟——以松花江为例 . 水科学进展, 2021, 32(5): 717-726. doi: 10.14042/j.cnki.32.1309.2021.05.007
[4]	熊海滨, 孙昭华, 李明, 陈立. 清水冲刷条件下长江中游沙卵石河段局部卵石淤积成因 . 水科学进展, 2020, 31(4): 524-534. doi: 10.14042/j.cnki.32.1309.2020.04.006
[5]	假冬冬, 陈长英, 张幸农, 应强. 典型窝崩三维数值模拟 . 水科学进展, 2020, 31(3): 385-393. doi: 10.14042/j.cnki.32.1309.2020.03.008
[6]	刘鑫, 夏军强, 周美蓉, 邓珊珊. 长江中游动床阻力计算 . 水科学进展, 2020, 31(4): 535-546. doi: 10.14042/j.cnki.32.1309.2020.04.007
[7]	假冬冬, 陈诚, 牛晨曦, 张幸农. 岸滩侧蚀崩塌速率的试验量测方法 . 水科学进展, 2018, 29(4): 537-542. doi: 10.14042/j.cnki.32.1309.2018.04.009
[8]	姚仕明, 王洪杨, 毛北平. 长江中游城汉河段推移质输沙率计算公式 . 水科学进展, 2017, 28(3): 329-337. doi: 10.14042/j.cnki.32.1309.2017.03.002
[9]	假冬冬, 黑鹏飞, 邵学军, 张幸农. 分层岸滩侧蚀坍塌过程及其水动力响应模拟 . 水科学进展, 2014, 25(1): 83-89.
[10]	左利钦, 季荣耀, 陆永军. 离岸沙坝-潟湖海岸拦门沙航道回淤——以渤海湾曹妃甸海域老龙沟拦门沙为例 . 水科学进展, 2012, 23(1): 87-95. doi: CNKI:32.1309.P.20111125.1632.004
[11]	韩龙喜, 陆东燕, 李洪晶, 张德敏, 张芃. 高盐度湖泊艾比湖风生流三维数值模拟 . 水科学进展, 2011, 22(1): 97-103.
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岸滩侧蚀对航道条件影响的三维数值模拟——以长江中游太平口水道为例

doi: 10.14042/j.cnki.32.1309.2017.02.007

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. 中交疏浚(集团)股份有限公司, 北京 100088

基金项目: 国家自然科学基金资助项目（51579151；51679147）

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:ddjia@nhri.cn

收稿日期: 2016-10-08
刊出日期: 2017-03-25

中图分类号: TV147

关键词:

三维数值模拟 /

摘要: 长江中游河道岸滩侧蚀现象普遍，易对航道稳定形成不利影响，深入研究岸滩侧蚀冲刷机理及其航道响应过程具有重要意义。建立了考虑相邻土体影响的黏性岸滩侧蚀坍塌力学模式，以长江中游太平口水道为例，基于局部网格可动技术，构建了岸滩侧蚀及其河床冲淤变化的三维水沙动力学模型；在模型验证相似的基础上，分析了清水冲刷条件下腊林洲边滩侧蚀对太平口水道航道格局的影响。研究结果表明：模型可较好地模拟由岸滩侧蚀所引发的河势演变过程；上游来沙减少后，太平口水道河床以及未守护低滩部位将进一步产生冲刷；腊林洲边滩稳定与否，对太平口水道“南槽-北汊”航道格局的稳定具有重要作用。

English Abstract

假冬冬, 夏海峰, 陈长英, 张幸农. 岸滩侧蚀对航道条件影响的三维数值模拟——以长江中游太平口水道为例[J]. 水科学进展, 2017, 28(2): 223-230. doi: 10.14042/j.cnki.32.1309.2017.02.007

引用本文:

假冬冬, 夏海峰, 陈长英, 张幸农. 岸滩侧蚀对航道条件影响的三维数值模拟——以长江中游太平口水道为例[J]. 水科学进展, 2017, 28(2): 223-230. doi: 10.14042/j.cnki.32.1309.2017.02.007

JIA Dongdong, XIA Haifeng, CHEN Changying, ZHANG Xingnong. 3-D numerical simulation of the influences of bank erosion processes on navigation conditions: case study of the Taipingkou Waterway on the middle Yangtze River[J]. Advances in Water Science, 2017, 28(2): 223-230. doi: 10.14042/j.cnki.32.1309.2017.02.007

Citation:

JIA Dongdong, XIA Haifeng, CHEN Changying, ZHANG Xingnong. 3-D numerical simulation of the influences of bank erosion processes on navigation conditions: case study of the Taipingkou Waterway on the middle Yangtze River[J]. Advances in Water Science, 2017, 28(2): 223-230. doi: 10.14042/j.cnki.32.1309.2017.02.007

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