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水利工程论文-钱塘江河口围垦回淤过程预测探讨.doc

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水利工程论文-钱塘江河口围垦回淤过程预测探讨.doc

水利工程论文钱塘江河口围垦回淤过程预测探讨摘要在河口进行围垦,由于边界条件的改变和纳潮量的变化,一般都会引起河床的冲淤变化,对淤积过程的预测是一个非常重要且困难的问题。本文根据定床潮流计算的结果,利用河床变形方程求得围垦后的初始淤积速率,利用最小能耗原理求得极限淤积平衡状态,而由灰色理论求得整个淤积过程,经动床物理模型的印证和实测资料的检验以及工程实施后的发展过程的验证,均表明本文提出的预测方法是可行的,具有一定的可靠性和预测精度。关键词河床变形回淤过程预测灰色模型1前言钱塘江河口潮强流急,宽浅多变,根据若干年来河口治理实践,对钱塘江河口主要采用趁潮淤围涂、固定江道、以围代坝等治江与围涂相结合的措施来进行河口整治。围垦之后,由于边界条件的改变,导致了水沙运行环境的改变,涨落潮流特性随之变化,净输沙格局也相应变化。一般地,围垦后,槽蓄量减小,涨、落潮动力减小,潮流所挟带的沙量也随之减小,与之相适应,河床过水断面将减小,产生回淤现象,回淤的幅度和时间过程对围垦工程而言是一个非常重要且困难的问题。由于泥沙问题的复杂性和不成熟性,采用泥沙数学模型进行长历时的计算受到诸多影响因素的制约,计算精度也就受到影响;采用物理模型代价又很大。因此,如何估算泥沙回淤过程是一个很有价值和值得研究的问题。本文从半理论半经验的途径出发,在定床潮流计算的基础上,利用河床变形方程、最小能耗原理、灰色模型对此问题进行了探讨,与物理模型结论和实测资料分析结论相一致,并且与工程实施后的回淤过程相吻合。2回淤机理概述河流系统是一个开放的非线性系统,它与周围环境存在着物质和能量的交换,系统内部的自组织、自我调整作用是其演变发展的内因,外部环境的改变则是其变化的外因,外因要通过内因而起作用。围垦工程的实施,改变了来水来沙条件和水沙运行环境,必将引起河床的自我调整。决定河床形态变化趋势和程度的自我调节机制是受河流体系能量分配和耗散原理的制约,能量分配的调整使体系内能量分配具有最大或然率。这要求体系在调整过程中力求使熵达到最大,因而使各个可能出现状态的或然率相等。根据最小能耗原理,当流域的来水来沙条件发生变化时,河流将主要通过调整能量耗散率VJ来影响这种变化,而水流能量耗散率的沿程调整将由河宽B和水深H的沿程调整均等地承担,从而有VJVV2N2/H4/3Q3N2/H13/3MIN1由式1可知,为适应边界条件的变化

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