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水利工程论文-分析河相关系时的补充条件分析.doc

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水利工程论文-分析河相关系时的补充条件分析.doc

水利工程论文-分析河相关系时的补充条件分析摘要:本文从水流泥沙运动方程出发,通过附加河流边界条件的方法,分析了河相关系并给出了顺直型、弯曲型及分汊型河流形成的必要条件。但由于很多影响河相关系和河型形成的其它因素没有考虑,因此本文只是对实际情况的简化分析。关键词:边界条件河型河相关系1河相关系研究现状早期河相关系的研究基本上是属于经验性质的。具体的作法是:选取比较稳定或冲淤幅度不大、年内接近平衡的可以自由发展的人工渠道和天然河道进行观测,在形态因素与水力泥沙因素之间建立经验关系,如早期的流速比降等经验关系式。随着河相关系的研究得到不断的发展和完善,现已取得了很多的研究成果,其中不少的河相关系式已不再是纯经验性的,具有一定的理论基础。从水流泥沙运动方程出发研究河相关系也已有不少成果,具有理论化的特点,这些方程是水流连续方程Q=BhU(1)水流阻力公式U=1/nh2/3J1/2水流挟沙能力公式S=S*=Ks(U3/ghw)m要求解未知量B、h、U、J尚需增加一个方程,目前增加一个方程的办法有很多种,如临界起动假说、最小活动性假说、最小功原理、最小方差理论和引入某种“原生河相关系式”的经验方法等。河流边界条件在河相关系中起着重要的作用,这早已引起了人们的重视,不少学者已对此作过分析和实验研究。通过引入一定的河流边界条件也可以求解方程组(1)。且事实上人们早已用水流泥沙运动方程通过引入一定的河流边界条件的办法求解了河床形态问题,这就是一维、二维和三维水流泥沙数学模型,数学模型的最基本方程即是方程组(1)。人们在利用数学模型求解河床变形时,一般又都未明确提出其引用的边界条件和说明为什么引用其采用的边界条件,这就不可避免地有时在冲淤计算时引入了不恰当的边界条件,使得计算结果的可靠性受到了影响。此外用数学模型求解河床变化时不但要求解B、h、U、J未知数,还应模拟河型变化,否则不能完满地解决生产问题。例如用一维模型模拟冲积性河道的河床变化,这时方程组(1)是可解的。但此时河型的变化是未知的,即河道长度的变化是未知的,因此河床高程的变化严格地说仍然是未知的。因此分析方程组(1)在不同的边界条件下的河相关系应与河型分析相结合,这对数学模型的研究具有重要意义。2河流及其边界条件从水流泥沙运动方程出发研究河相关系,须提供一定的河流边界条件。具体提供怎样的边界条件,应视河流的具体情况而定。河流

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