珠江三角洲河网非恒定水沙数学模型研究.pdf

珠江三角洲河网非恒定水沙数学模型研究张华庆等珠江三角洲河网乍恒定水沙数学模型研究张华庆金生沈汉垄朱三华．交通部天津水运工程科学研究所天津；．大连理工大学大连；．水利部珠江水利委员会勘测设计院广州摘要：采用半隐式有限元方法建立了珠江三角洲河网水流、泥沙数学模型模型具有计算稳定性强、收敛快的特点；采用有限元杆系数据结构对于大型河网计算中增加河道和断面数数据准备简单。模型经年洪季和年枯季两次大规模、长系列的水文泥沙资料的检验各站水位、流量和含沙量计算结果与实测过程十分吻合。关键词：珠江三角洲；河网；水流；泥沙；数学模型中图分类号：．；．文献标识码：文章编号：———珠江三角洲水系为放射状汉道河系图包括西、北江思贤浯以下和东江石龙以下河网水系及人注三角洲的中、小河流。该水系河网纵横交错共有八大人海口门分水分沙关系及河床演变十分复杂。近十几年来由于珠江三角洲地区的经济高速发展水系人为活动频繁如航道疏浚整治、围垦造陆及大规模无序采沙等改变了自然淤积的规律河道普遍呈现加深下切的态势。这些人类活动对河床演变、河道泄洪等产生重大影响。由于珠江三角洲河网复杂、人海口门多要求模拟范围大同时还要考虑河网的泄洪、纳潮、输沙和排涝等因素需要将河网和河口作为一个整体进行研究这样物理模型试验范围就受到了一定限制而数学模型解决此类问题就显示出较强的优越性。为了配合珠江河口规划治理研究本文建立了珠江三角洲河网及河口整体水沙数学模型。这里只介绍其中的河网～维非恒定水沙模型该模型可单独用于研究在径流与潮汐的共同作用下河网的分水、分图珠江三角洲河网示意图沙规律以及网河区防洪规划、洪水预报、河道演变规律及水资源综合利用等。河网模型分为两类一类是一维圣维南方程求解法¨另一类是组合单元法【。目前河网模型中存在两个方面的不足：对于大型河网离散方程几乎是满秩的大型矩阵求解效率低；在方案研究阶段需要增加人工运河或某一河段增加断面时节点重新编码繁琐耗时多也很容易出错。因此提高河网模型的计算效率和减少方案研究阶段的数据准备工作量