一维泥沙淤积计算
水库一维泥沙 淤积计算课程设计
武汉大学水利水电学院
2013-3-15
一维泥沙淤积计算
目录
一、目的与要求................................................................................................................... 1 二、基本原理 ....................................................................................................................... 1
1、基本方程 ..................................................................................................................... 1 2、方程离散 ..................................................................................................................... 1 3、公式补充 ..................................................................................................................... 2
三、计算步骤 ....................................................................................................................... 3 四、计算框图 ....................................................................................................................... 4 五、计算结果 ....................................................................................................................... 5
1、历年输沙量特征值 ..................................................................................................... 5 2、各年淤积总量 ............................................................................................................. 5 3、各年水位库容关系 ..................................................................................................... 6 4、水面线的变化 ............................................................................................................. 7 5、深泓变化 ..................................................................................................................... 8 6、坝前断面变化 ............................................................................................................. 9
六、结果分析 ..................................................................................................................... 12
1、剖面形态分析 ........................................................................................................... 12 2、库容损失合理性分析 ............................................................................................... 12 七、计算程序......................................................................................................................... 13
一维泥沙淤积计算
一、 目的与要求
通过课程设计，初步掌握一维数学模型建立数学模型的基本过程和计算方法，具备一定的解决实际问题的能力。
以水流、泥沙方程为基础，构建恒定流条件下的河道一维水沙数学模型，并编制出完整的计算程序，并以某个水库为实例，进行水库泥沙淤积计算。
水流条件：恒定非均匀流。
泥沙条件：包括悬移质，推移质的均匀沙模型，推移质计算模式为饱和输沙，悬移质计算模式为不饱和输沙，水流泥沙方程采用非耦合解。
二、 基本原理
1、 基本方程
水流连续方程：
?A?Q??0 ?t?x水流运动方程
?Q??Q2???t?x??A ①
??h ???gA?x?gA?i0?if?? ②
222???Q?Q?zQn或????gA?g?0 4??3?t?x?A??xAR③
泥沙连续方程
??SA????QS?????(S?S*)④ ?t?x河床变形方程
?0?y0?Gb?????(S?S*)⑤ ?t?x推移质平衡输沙方程
G=G* ⑥
水流挟沙力公式采用张瑞瑾公式，推移质输沙率公式采用Mayer-_Peter公式，MAYER-PETER公式中的能坡J按均匀流曼宁公式近似计算（每个断面不同）。
2、 方程离散
方程①在恒定流情况下有
?Q?0，离散为:Q=const ?x方程③变形为
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