《多沙河流高含沙洪水傳播失穩機理研究》是依託河海大學，由丁贇擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：多沙河流高含沙洪水傳播失穩機理研究
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：丁贇
- 依託單位：河海大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
多沙河流高含沙洪水傳播是一個複雜的非線性過程，近底高含沙流層流變特性變化產生的擾動以及洪水演進過程中受河床沖淤、洪水漫灘等綜合因素的影響常導致洪水傳播產生變異。本研究首先採用高含沙洪水主流層、停滯層分層模式，推導建立停滯層動力學方程，闡明高含沙水流不同含沙水體剪下運動導致流動失穩的物理機制；其次，建立特徵耦合的兩相流模型，基於雙曲系統特徵耦合分析，揭示停滯層特性變化對洪水傳播擾動的傳播規律；再次，推導建立綜合河槽斷面形態變化及灘槽阻力變化影響的全流量洪水波波繫結構方程，通過非線性分析方法研究不同尺度、不同動力學特性及動因的動力波、運動波的傳播特點及相互作用機理，揭示洪水變異產生條件下河槽斷面形態調整尺度及阻力變化規律；最後，分析多沙河流高含沙洪水傳播變異發生、存在的條件及演進規律。本研究不僅具有重要的科學意義，也有助於解決生產實際問題。
結題摘要
本課題旨在揭示多沙河流高含沙洪水傳播失穩機理。以黃河寧蒙河段為典型，首先系統分析了黃河寧蒙河段水沙變化及河勢演變規律；建立了多沙河流洪水傳播速度公式，與以往研究相比，該公式考慮了河床縱向、橫向變化及含沙量變化等關鍵要素；構建了多沙河流水沙運動耦合波動模型，通過基於特徵理論的耦合分析，成功模擬了多沙河流高含沙洪水運動規律；構建了“牛頓-賓漢體雙層模型”，提出異常高含沙洪水傳播特徵及臨界條件；完成了巴彥高勒-三湖河口典型河段動床實體模型製作，開展了塌岸、坐彎等河床形態對洪水傳播的影響。本課題通過理論分析及概化模型試驗，有效揭示了多沙河流高含沙洪水傳播的物理機制及失穩條件，對於黃河等多沙河流防洪安全具有重要的理論及實際意義。
