平面二维水流模型在广清城际轨道跨北江大桥通航净空尺度计算中的应用研究

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MIKE 21FM二维水流计算模型在桥梁防洪评价壅水计算中的应用

MIKE 21FM二维水流计算模型在桥梁防洪评价壅水计算中的应用魏炜;谢军;刘芳【摘要】壅水计算是桥梁防洪评价报告中的关键内容, 目前多采用经验法, 计算结果的合理性难以判定.文章结合宝贤中桥实例, 采用MIKE 21FM二维水流计算模型对桥梁涉河河段进行数值模拟, 并通过一维水面曲线结算结果对模型进行率定分析.结果表明, MIKE 21FM二维水流计算模型的模拟精度能够满足对该河段洪水分析计算的要求.%The backwater calculation is the key content in the flood control evaluation report of bridges, at present, the empirical method is mostly used, but the rationality of calculation results is difficult to bining the practical example of Baoxian Middle Bridge, this article uses MIKE 21FM two-dimensional water-flow calculation model for the numerical simulation of river-crossing section of the bridge, and conducts the analysis of this model by one-dimensional water surface curve settlement results.The results show that the simulation accuracy of MIKE 21FM two-dimensional water-flow calculation model can meet the flood analysis and calculation requirements of this river section.【期刊名称】《西部交通科技》【年(卷),期】2018(000)012【总页数】7页(P76-81,180)【关键词】MIKE 21;水流计算模型;涉河桥梁;壅水计算【作者】魏炜;谢军;刘芳【作者单位】广西交通职业技术学院, 广西南宁 530023;广西交通职业技术学院,广西南宁 530023;广西交通职业技术学院, 广西南宁 530023【正文语种】中文【中图分类】U442.3+30 引言随着经济社会的快速发展，铁路、公路等交通网络基础设施越来越多。

平面二维水流-水质有限体积法及黎曼近似解模型

平面二维水流-水质有限体积法及黎曼近似解模型平面二维水流水质有限体积法及黎曼近似解模型引言：在水环境研究中，对于水流和水质模拟是非常重要的，这不仅可以帮助我们了解水体的流动特性，还可以预测和评估水质的变化和影响。

在这篇文章中，我们将介绍平面二维水流水质有限体积法及黎曼近似解模型的原理和应用。

通过理论阐述和实例分析，我们希望能够全面而深入地了解这两种模型的优势、限制和适用范围。

第一部分：平面二维水流水质有限体积法1. 模型原理平面二维水流水质有限体积法是一种基于物质守恒定律和动量方程的数值模拟方法。

它将水流问题转化为有限体积内的水体加权平均值，并通过离散化和数值计算来解决。

2. 数学表述该方法的数学表述包括质量守恒方程和动量方程。

质量守恒方程描述了水体中物质的流动和浓度的变化，动量方程描述了液体的流动和流速的变化。

3. 优势和限制平面二维水流水质有限体积法具有灵活性高、计算量小、数值稳定性好等优势。

然而，由于该模型是基于近似解法的，它在处理流体不连续性和复杂边界条件时存在一定的局限性。

4. 应用实例平面二维水流水质有限体积法已被广泛应用于河流、湖泊、水库等水域的水流和水质模拟。

通过该模型，我们可以预测和评估污染物的扩散和迁移，以及水体中溶解氧、氨氮、藻类等水质指标的变化趋势。

第二部分：黎曼近似解模型1. 模型原理黎曼近似解模型是一种基于黎曼问题理论的模型，它将水流问题转化为求解一组非线性偏微分方程的问题。

在求解过程中，通过将问题分割成一个个宏观单元来近似求解。

2. 数学表述该模型的数学表述包括守恒方程和状态方程。

守恒方程描述了物质的流动和质量守恒，状态方程描述了物质的热力学性质和状态。

3. 优势和限制黎曼近似解模型具有精度高、计算速度快、边界条件处理灵活等优势。

然而，由于该模型需要求解多组偏微分方程，其计算量相对较大，不适用于大规模复杂水体的模拟。

4. 应用实例黎曼近似解模型在流体力学研究中有广泛应用，可用于模拟水流在管道、河道、溃口等场景中的流动情况。

平面二维河流数值模拟方法及其应用

原型水位（ｍ）模型水位（ｍ）
ｌ３．９ｌ３．８２２５２１３ｌ３．６ｌ３．９２２６２１４
ａ＝Ｅ【０；口＝ｗ，；口＝ｕ【ｏ｝ＥＤ＋＿Ｊ，Ｄ＋ｏ Ⅳ Ｄ＋＿Ｌ，
。：＋，；Ｆ： — ＋一；ＪＡ￣ｒＤ０Ａ Ⅱ ＝— ＥｌＬ０ＨＡ
９３
２５
２
１５
０５
ＤＯ
１Ｄ０
２００
３００
４００
５００
６
图１Ｈ断面Ｑ＝Ｉ６ｍ。ｓ１０／ｓ２
图２Ｓ２断面Ｑ６ｍ／Ｈ＝Ｉ０ｓ２
中国科教创新导刊
ＣｉａＥｕａｉｎＩｏａｉｎＨｒｌｈｄｃｔｎｖｔｅａｄｎｏｎｏ
悬移质河床变形方程Ｐｂ＝』Ｊ（Ｌ）ｏＳ一Ｌ
。
推移质河床变形方程
ｘ方向水流运动方程
ｊＯ．Ｈｕ
．
ＯＨＵ
＋—
—
．
ｕ
ＯＶ．Ｈｕ
＋—
—
：
旦（舶丝）旦（）＋晰
ｄＪ｛ｄａＪ｛ｑ
的泥沙模型，仅可以有效的模拟工程实际，时也减少了大量的不同计算，足经济性的要求。满
泥沙连续方程
等＋Ｅ８Ｊ嚣＋ｃ等８ａ＝ｃＥｎｔ８＋ｎ壶ａ８Ｊ，￡ｎ ∥ ‘ 、，、孚ｅ
：
０ｔ

平面二维数学模型在三峡水库变动回水区典型码头工程通航论证中的应用

◎ 虞红海宁波港工程项目管理有限公司摘要：本文介绍了三峡水库调度运行特点及变动回水区基本特性。

基于平面二维水流数学模型，以实证模拟法，针对三峡水库变动回水区因码头修建影响通航的现象进行分析。

结果表明，工程所处河段具有水库和天然河道的双重特性，工程的建设对通航的影响不大。

关键词：通航论证三峡水库变动回水区数学模型中图分类号：TK421 4 文献标志码：A 文章编号：1．引言涪陵地处三峡水库变动回水区域，素有渝中南大门之称，是重庆港的枢纽港区之一。

涪陵液化石油气储配站通过长江槽船将液化石油气运往站内，液化石油气具有高危险性，因此需要结合专用码头进行配套运输。

本在建工程现场位于重庆涪陵区，位于长江上游区域。

逆江而上约28.6km到长寿区，顺流而下17.4km至到涪陵区，码头距长江上游水路里程约554.3k m。

为了确保长江主运河的顺利运行，避免建设工程的影响长江牛屎碛及剪刀峡河段的通航环境，根需进行拟建工程通航论证研究工作。

2．工程布置及通航环境拟建工程利用岸线约100m，拟建1个1000吨级液化石油气泊位。

码头工程由两部分组成，其一为液化石油气储配站、后方陆域及预留用地，其二为输送液化石油气下河管道及人行梯道。

拟建码头水工建筑物主要由下河斜坡道和靠泊趸船组成。

初拟泊位靠泊趸船尺度55.0×10×1.3×0.8m（总长×型宽×型深×吃水），趸船通过6.0m长自备平板与下河斜坡道连接。

拟建码头位于长江上游麻雀寨（551km）至长路板（557k m）航段间，左岸一侧，水路里程约554.3km处，具体位于剪刀梁稍上游的水域附近。

工程河段上自长河坎下至神斧头，全长约12.7km，处于三峡水库变动回水区下段，属山区性河流，河槽单一，水域较宽阔。

码头工程上游河段微弯，工程及下游河段较为顺直。

2010年三峡水库按175~145~155m水位运行，工程河段水位抬高7~37m左右。

平面二维水流数学模型

平面二维水流数学模型
平面二维水流数学模型，也称为二维水动力学模型，是一种用数学方程描述水流在平面二维中发生的运动和变化的模型。

该模型一般基于流体动力学的基本方程，包括质量守恒、动量守恒和能量守恒等方程，以描述水的运动和水面高度的变化。

在平面二维水流数学模型中，水流被视为具有流体性质的连续介质，其运动受到外力（如重力、摩擦力等）的作用。

该模型通常采用网格化方法，将水域划分成若干个网格，每个网格中的水体状态可以用数学方程描述。

平面二维水流数学模型的应用包括但不限于：水文预报、水资源管理、水灾防治、水力工程设计等。

该模型可以用于分析水流的变化趋势、预测洪水、评估治理措施的效果等方面，对于水资源管理和水灾防治有着重要的作用。

总之，平面二维水流数学模型是一种重要的数学工具，可以帮助我们更好地理解水流的运动规律和变化趋势，为水资源管理和水灾防治提供科学依据。

涉河大桥平面二维水流数值模拟

涉河大桥平面二维水流数值模拟
姬战生;孟健
【期刊名称】《江西水利科技》
【年(卷),期】2012(038)004
【摘要】以某铁路涉河大桥为例,根据实测河道水下地形资料进行网格概化,以河网一维数学模型计算成果作为控制边界条件,利用MIKE21建立了平面二维水流数学模型,对涉河大桥桥址河段流场变化进行分析.结果表明,遭遇50年一遇洪水时,桥墩附近的水流流向发生了改变,流速明显增大,会对河道堤防和河床产生冲刷.该方法可在涉河大桥二维水流数值模拟分析中推广应用.
【总页数】5页(P231-234,248)
【作者】姬战生;孟健
【作者单位】浙江省杭州市水文水资源监测总站,浙江杭州310016
【正文语种】中文
【中图分类】TV135.3
【相关文献】
1.达州市州河大桥桥区平面二维水动力数值模拟 [J], 战博;曾涛
2.河市州河大桥通航水流平面二维数学模型研究 [J], 喻涛;王平义
3.枢纽互通区平面二维水流数值模拟研究 [J], 李活;马玥
4.渉河大桥平面二维水流数值模拟 [J], 姬战生;孟健
5.基于平面二维数值模拟的长江世业洲分汊河道水流特性研究 [J], 吴昌洪; 姚瑶
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库区平面二维水沙数学模型的研究与应用

库区平面二维水沙数学模型的研究与应用
马菲;韩其为;李大鸣;关建伟
【期刊名称】《水利水电技术》
【年(卷),期】2011(042)007
【摘要】本文建立了库区平面二维水沙数学模型,应用有限体积法思想,增强了模型的适应性和灵活性.利用该模型对庙宫水库库区内的水流和泥沙冲淤进行分析研究,结果表明,模型能较好地模拟水库的河道水流泥沙运动及河床变形情况,将其应用于庙宫水库蓄水排沙预报的模拟计算中,通过综合对比,提出了水库现状泄流条件下最优清淤方案.
【总页数】5页(P35-39)
【作者】马菲;韩其为;李大鸣;关建伟
【作者单位】天津大学,建筑工程学院暨港口与海洋工程教育部重点实验室,天津,300072;天津大学,建筑工程学院暨港口与海洋工程教育部重点实验室,天
津,300072;中国水利水电科学研究院,泥沙研究所,北京,100044;天津大学,建筑工程学院暨港口与海洋工程教育部重点实验室,天津,300072;天津大学,建筑工程学院暨港口与海洋工程教育部重点实验室,天津,300072
【正文语种】中文
【中图分类】TV145
【相关文献】
1.干支流汇合口平面二维水沙数学模型研究 [J], 林燕宁;喻涛
2.长江藕池口水道平面二维水沙数学模型研究 [J], 李明;刘林;郑力
3.平面二维水沙数学模型在灞河橡胶坝库区的初步应用 [J], 刘洋
4.游荡型河流的平面二维水沙数学模型 [J], 钟德钰;张红武;张俊华;丁赟
5.一般曲线坐标系平面二维水沙数学模型研究与应用 [J], 谢作涛;张小峰;袁晶;许全喜;杨芳丽
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二维数值模拟在跨河大桥河势稳定分析中的应用

一
方程中未知函数的时间导数采用有限差分格式来进行离散。假定未
知函数ｕ随时间变化的关系式为：
ｕ＝ｕ（）＋ａｔ＋ｂ，１０ ≤ｔ＜十△ｔ７）
其中，△ 堤时间步长，ａ，ｂ，Ｃ为常数。
１）
ａｈ＋
ｄｔｄｘ
＋旦．５时可以得到比较稳定的解，因此本研
— ｇｎ ÷（ｅ ” “ ｗ）＋【Ｔ
Ｚｂ为床面高程：为科氏力系数。
究选用此值计算；这是一种隐式差分格式。若令单宽流量ｑ＝ｈｕ，ｐ＝ｈｖ，单宽流量ｑ，Ｐ采用二次插值函数近似［ｑ，ｐ】＝（，），水深采用线性插值函数近似ｈ＝ｈ．。代入变量的插值形式到控制方程中，不考虑风产生的切应力和地球自转引起的柯氏力的影响，得到动量方程和连续方程的离散表达式，形成单元有限元方程组，进而进行求解。１３计算单元及网格划分
＋（１
ａ
８）
— ｇｎ＋ｈ
ｈ旦＿＋ｈｖｕａｖ＋ｈｖ
ｄｔｄｘｄＶ
）１＋【Ｔ～ｐ２
ｆＰ３
若ｔ＝ △ｔ，则得函数ｕ的时间离散表达式：
（）＝ｃ
ｃ（）
９）
ｄＶ
将上式对时间ｔ求导得： — ０＿ｕａ＋ｂｃ｛。。
ｄ【
水流运动方程：
ｈ．＋ｈｕ．一十ｕｈｖ旦ｕ＿
ｄｔ × ｄＶ
当ｔ＝Ｏ时，有ｆ０Ｕ）＝ａ，可得．

二维水沙数学模型的建立和应用

天津大学硕士学位论文
平面二维水沙数学模型的研究与应用
研究生：关建伟指导教师：李大鸣教授天津大学建筑工程学院二零一零年六月
摘要
二十世纪70年代以来，随着电子计算机的普及与计算机性能的不断提高，人们在研究河流泥沙问题时，越来越多的采用了数学模型。它以数值方法和计算机技术为手段，通过对河流的数值模拟计算，解决河流工程所关心的问题。对二维水流泥沙数学模型的探索和研究已在水利、环境、港口航道、防洪等工程领域中取得了一定成果，但水流泥沙运动机理仍是工程问题中的重要研究课题。本文结合河北省水利水电勘察设计研究院《河北省庙宫水库汛期调度运用方式》项目，研究了平面二维水流泥沙数学模型的理论、方法和实际应用问题，主要工作如下： 1.系统地推导了二维非恒定流、二维泥沙连续方程，应用有限体积法思想，采用分类简化离散方程的方法，降低了计算难度、节省了计算时间,为建立平面二维水沙数学模型奠定了基础。 2.在已有的泥沙研究成果的基础上，提出并推导了新的泥沙连续方程形式，结合适合庙宫水库情况的爱因斯坦水流挟沙公式，建立了平面二维水沙数学模型。
4.有限体积法有限体积法是计算出通过每个控制体边界沿法向输入(出)的流量和动量通量后，对每个控制体分别进行水量和动量平衡计算，便得到计算时段末各控制体平均水深和流速。因此，有限体积法正是对于推导原始微分方程所用控制体的回归。因为控制体间界面输运的通量，对相邻控制体来说大小相等、方向相反，故对整个计算域而言，沿所有内部边界的通量相互抵消。对由一个或多个控制体组成的任意区域，以至整个计算区域，都严格满足物理守恒律，不存在守恒误差，并且能正确计算间断。由于采用守恒型的微分方程并对每一计算单元进行质量和动量守恒形式的离散，使得微分方程包含的守恒性质在每一个控制容积上都得到满足，若保持各单元界面两侧相邻控制体的计算输运通量相等，那么整个计算区域上都能保持守恒。

平面二维水流数学模型在某项防洪评价中的应用

模型来模拟工程建设前、两种不同工况，算并比较不同后计设计水情下工程建设前、水位和潮流场的变化，求准确后以
评价船舶修造项目码头等构筑物对河道行洪的影响程度。
１河道概况
灌河是古海湾溻湖在海中冲积平原基础上发育起来的
修造项目的行洪影响提供依据。关键词：学模型；河；洪评价；用数灌防应中图分类号：Ｖ１１６Ｔ３．
０前言
文献标识码：Ｂ
文章编号：０１９３（０１０－０－４１０－２５２１）２０９００
系数，计算时利用曼宁（ｎｉｇ公式进行转换。Ｍａｎｎ）
２２计算方法与求解过程．利用流体力学的有限单元法计算控制方程的数值解，其
基本求解过程为：
ａ控制方程分别在时间和空间上进行离散，中时间离）其散采用差分法，间离散采用有限单元法；空
平面二维水流数学模型，拟建码头处的潮位、速、形等水力因素，用上下游实测资料进行求解和率定，过对流潮利通分析和计算，够更加准确地反映码头等涉水构筑物产生的壅水影响及潮流场变化情况，科学合理地评价船舶能为
陈秀英，乃旺，庆丰余杭

平面二维数学模型在输电线路跨越洪泽湖周边滞洪区防洪评价中的应用

大莲湖圩区库容小，４８ｈ可基本滞满洪水。由于输电线
ｂ（７）０．２８７０．２９２０．００５１８６１８８２ｃ（９）０．３９５０．４０１０．００６１１６１２９１３
路的修建，位于输电线路两侧的区域水位会略微抬高。根据二维水流数学模型计算结果分析，各特征点处水位的最大抬高值不超过Ｏ．Ｏ０４ｍ，输电电路的修建对圩区蓄洪水位的
进模拟时，以口门处相应淮河水位作为边界条件，口门处的输电线路的修建对圩区滞洪过程影响较小■
从而一定程度上减小了口门的进洪流量。但
表１工程修建前后各特征点流速峰值及峰值出现时间比较表由于输电线路距离进洪口门较远，在同一时刻的进洪流量
特征点（附近
较输电线路建成前的最大减少值仅为０．０５ｍ％，相对于进洪流速峰值（ｍ／ｓ）峰值出现时间（ｍｉｎ）
３．３对流速过程的影响
输电线路沿线各特征点相应的流速峰值及峰现时间统计见表１。可以看出，特征点的流速峰值及峰现时间相差不大。总体来说，输电线路修建后，滞洪区破圩进洪时区内各点的流速过程、流速峰值及峰现时间有所变化，但变化很小。３．４冲刷影响分析
响，选取９塔为代表，图２和图３为同一时刻工程前后９塔处流场图。从图中可以看出，工程修建后，塔基附近出
ｘ，Ｙ上的分量；Ｔ，Ｔ为底床摩擦力在ｘ，Ｙ上的分量。采用非结构有限体积法离散控制方程。有限体积法中使
用的非结构网格通常由三角形或四边形网格组成，为了准确拟合圩区曲折的岸边界，一般采用三角形网格进行计算。

基于平面二维数学模型的桥梁工程对河道影响分析

Əη ｈ Əｐａｇｈ２ Əｐ
＋
＋
＝ｆ
ｕｈ－ｇｈ
－
－
＋
Əｔ
Əｘ
Əｙ
Əｙ ρ０ Əｙ２ρ０ Əｙ
τ ｘｙ１ æ ƏＳｙｚ ƏＳｙｙ ö Ə ( ｈＴｘｙ ) Ə ( ｈＴｙｙ )
÷ ＋
－ ç
＋
＋ｈｖｓＳ
＋
ρ０ ρ０ è Əｘ
Əｘ
Əｙ
Əｙ ø
(３)
式中ｔ为时间ꎻ ｘꎬ ｙ为笛卡尔坐标系坐标ꎻ η 为水
量ꎻ Ｓ为源项ꎻ ( ｕｓ ꎬ ｖｓ )为源项水流流速ꎮ
２２数学模型的设置
１) 网格与地形
数学模型涉及网格类型主要有三角形网格、矩形
网格和曲线网格ꎬ 考虑本次模拟桥墩位置地形复杂ꎬ 采
用对边界贴合较好的非结构化三角网格ꎬ 计算空间采用
有限体积法进行离散ꎮ 网格见图２( ａ) 所示ꎬ 因桥墩附
第１０期
２０１９年１０月
广东水利水电
ＧＵＡＮＧＤＯＮＧＷＡＴＥＲＲＥＳＯＵＲＣＥＳＡＮＤＨＹＤＲＯＰＯＷＥＲ
Ｎｏ１０
Ｏｃｔ. ２０１９
基于平面二维数学模型的桥梁工程对河道影响分析
申孙平
( 广州市水务规划勘测设计研究院ꎬ 广东广州５１０６４０)
摘要: 为研究桥梁建设对河道的影响ꎬ 建立平面二维数学模型ꎬ 对１０年一遇洪水和５年一遇洪水两种工况下有桥和
Əｈ
ｕ Əｈ
ｕ２ Əｈｕｖ
Əη ｈ Əｐａｇｈ２ Əｐ
＋
＋
＝ｆ
ｖｈ－ｇｈ
－
－
＋
Əｔ
Əｘ
Əｙ
Əｘ ρ０ Əｘ２ρ０ Əｘ

二维潮流数学模型在航道通航条件影响评价中的应用

二维潮流数学模型在航道通航条件影响评价中的应用◎ 萧嘉伦广东省航运规划设计院有限公司摘要：采用二维潮流数学模型分析论证跨越航道工程对航道通航条件影响，分析其对航道水流流态、流速及水动力轴线变化，尽量减少对航道现状通航条件影响，为下一阶段工程建设提供有利依据。

关键词：二维模型；流速；流态；水动力；通航条件数学模型在航道工程建设中应用广泛，尤其是根据水流、泥沙运动规律，建立基本数学方程式，用数值方法求解这些方程式，得出河床冲淤变化的近似解。

根据研究，数学模型可采用一维模型、二维模型和三维模型。

目前以一维模型使用较为广泛，二维模型正在迅速发展，三维模型则较少应用。

本文主要对二维潮流数学模型在航道通航条件影响进行研究、分析论证，并结合具体工程实例的建立水动力数学模型来模拟计算拟建工程对水流流态、流速及水动力轴线变化，从而进一步论证跨河建筑物对航道通航条件影响是很有必要的。

1.项目概况1.1航道现状及规划拟建工程位于珠江三角洲潮汐河口地区，河道汊口众多，水动力条件同时受上游径流和外海潮汐的共同影响，水动力环境复杂。

航道现状技术等级为内河III级限制性航道，航道维护尺度：3.2×45×275m，代表船型为1000t级机动驳单船，船舶尺度：49.9×10.5×2.6m。

根据《广东省航道发展规划》（2020～2035年）拟建工程所在航道规划等级为内河III级航道。

1.2主要跨河设计方案拟建工程路线全长约3.86km，共设置两座跨越水道右汊、左汊特大桥。

其中跨越水道右汊的大桥采用下承式系杆拱桥方案，采用单孔双向通航，通航孔跨径为210m，桥轴线法线方向与水流流向的交角为23°，设计通航孔内净距为166m，垂直水流方向投影净宽为150m（实际通航净宽），设计通航净高为10m，侧高与净高一致。

跨越水道左汊的大桥采用三跨中承式提篮拱桥方案，采用单孔双向通航，通航孔跨径为280m，桥轴线法线方向与水流流向的交角为17°，设计通航孔内净距为200m，垂直水流方向投影净宽为191m（实际通航净宽），设计通航净高13.5m，侧高与净高一致。

桥梁通航净空尺度动态监测预报系统探讨

桥梁通航净空尺度动态监测预报系统探讨随着交通运输的发展，桥梁作为连接两岸的重要通道，扮演着至关重要的角色。

而桥梁的通航净空尺度则成为桥梁设计和管理中的重要参数。

在桥梁通航净空尺度动态监测预报系统探讨的背景下，我们需要关注如何更好地实现桥梁通航净空尺度的动态监测和预报，以确保桥梁的安全通航。

那么，桥梁通航净空尺度的动态监测和预报系统应该包括哪些内容呢？动态监测系统需要能够实时监测桥梁通航净空尺度的变化情况，包括桥梁的结构变形、风速、水位等因素对通航净空尺度的影响。

预报系统需要能够根据监测数据对未来一段时间内的通航净空尺度进行预测，并及时发布预警信息，以便相关部门和船舶进行应对和调整。

针对桥梁通航净空尺度的动态监测和预报系统，我们需要采取哪些技术手段呢？应该建立起一套完善的监测系统，包括测量传感器、监测设备、数据采集和传输系统等，以实现对桥梁通航净空尺度的实时监测。

需要借助先进的技术手段，如物联网技术、大数据分析技术、人工智能技术等，对监测数据进行分析和处理，并实现对通航净空尺度的预测与预报。

在桥梁通航净空尺度的动态监测和预报系统建设中，涉及到多个领域的专业知识。

需要桥梁工程专家对桥梁结构的变形与风载、水力传递对通航净空尺度的影响进行深入研究与分析。

需要与气象、水文等相关专业领域的专家合作，共同研究桥梁通航净空尺度的动态监测预报系统。

需要与航海、交通管理等相关部门开展合作，共同推动桥梁通航净空尺度的动态监测预报系统的建设与应用。

针对桥梁通航净空尺度的动态监测和预报系统，我们需要克服哪些难点与挑战呢？桥梁结构的变形与风载、水力传递等因素的复杂性导致了通航净空尺度的变化具有一定的不确定性，这对通航净空尺度的动态监测和预报提出了更高的要求。

监测数据的及时性、准确性是系统设施建设中的关键挑战。

预警系统的有效性和实时性也是一个较为严峻的问题，因为一旦出现事故，将会对水上交通造成严重影响。

二维水流数学模型在通江河大桥防洪评价的应用

二维水流数学模型在通江河大桥防洪评价的应用
蒋友祥;文岑
【期刊名称】《水利与建筑工程学报》
【年(卷),期】2012(010)006
【摘要】修建跨河桥梁直接影响河道的行洪安全,因此,有必要对跨河桥梁建设项目进行防洪影响评价。

为评价通江河大桥兴建后对河道行洪可能带来的影响,建立了基于非结构网格的平面二维水流数学模型,并验证了其可靠性。

采用该模型对通江河大桥工程河段进行了模拟计算,计算结果表明河段上拟建大桥的存在对河段的防洪和水流特性无明显影响,从而为该工程的审批和建设提供了有力的科学依据。

【总页数】4页(P114-116,150)
【作者】蒋友祥;文岑
【作者单位】重庆交通大学西南水运工程科学研究所,重庆400016;重庆交通大学西南水运工程科学研究所,重庆400016
【正文语种】中文
【中图分类】TV131.2
【相关文献】
1.二维水流数学模型在鹰潭信江特大桥防洪评价中的应用 [J], 罗蔚;陈龙
2.二维数学模型在漕河大桥防洪评价中的应用 [J], 冯亚辉;李书友
3.平面二维水流数学模型在某项目防洪评价中的应用 [J], 陈秀英;余乃旺;杭庆丰
4.基于有限体积法的二维水流数学模型在桥梁防洪评价中的应用 [J], 蒋友祥; 刘洋; 文岑
5.平面二维水流数学模型在分散式亲水平台防洪评价中的应用 [J], 余乃旺;陈刚;黄宏家
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跨河桥梁通航水流条件数值模拟

跨河桥梁通航水流条件数值模拟万柳明;李朋杰【摘要】沙河(平顶山～漯河)航运工程在漯河市区段推荐线位现有桥梁为15座,其中京广线铁路桥、漯阜铁路桥及范辛铁路桥不满足通航要求,为碍航桥梁.以京广线铁路桥上下游河段为研究对象,采用平面二维水流数学模型,对桥梁附近通航水流条件进行计算分析.在设计水位工况下,通过数值模拟对改建后的桥梁工程通航安全的水流流态进行研究,探讨改建后的工程对通航安全可能造成的影响.计算结果表明,改建后的京广铁路桥在设计洪水位情况下主航道最大流速减少0.6 m/s,桥墩附近各处绕流流速也不同程度的减少,桥梁附近水流条件符合通航标准.【期刊名称】《水利科技与经济》【年(卷),期】2018(024)002【总页数】6页(P28-33)【关键词】数值模拟;水流条件;京广铁路桥【作者】万柳明;李朋杰【作者单位】华北水利水电大学,郑州450045;华北水利水电大学,郑州450045【正文语种】中文【中图分类】TV1311 工程概述沙河复航工程是河南省公路水路交通运输的主要组成部分，其中的漯河至平顶山段航运工程位于沙颍河上游，规划通航标准等级为IV 级，沙河(平顶山～漯河)航运工程在漯河市区段推荐线位现有桥梁为15座，除郑武高铁铁路桥可以双向通航以外，其余14座桥梁的净空尺度都低于四级通航标准，此中京广线铁路桥、漯阜铁路桥及范辛铁路桥不满足通航要求，为碍航桥梁，因此需要对不满足通航要求的桥梁进行改建使其满足正常通航要求。

本文以京广铁路桥为研究对象，根据实测河流水下地形数据进行网格概化，以河网一维非恒定流数学模拟的计算成果作为节制边界条件[1]，运用MIKE21软件建立二维水沙数学模型，研究分析改建后的京广铁路桥桥墩附近的流场变化。

2 平面二维水沙数学模型及验证2.1 二维浅水控制方程(1)(2)(3)式中：t为时间；η为水面相对于未扰动水面的高度即通常所说的水位；h为静止水深；u、v分别为流速在X、Y方向上的分量；f为Coriolis参量；和为地球自转引起的加速度；ρ为水密度，ρ0为参考水密度；Pa为当地大气压；sxx、sxy、syx、syy为辐射应力分量；Txx、Txy、Tyx、Tyy为水平粘滞应力项；S为源汇项；(us，vs)为源汇项水流流速。

二维水沙数学模型在秦淮新河入江航道中的应用研究的开题报告

二维水沙数学模型在秦淮新河入江航道中的应用研究的开题报告一、研究背景和意义秦淮新河入江航道是连接南京市区和长江的重要通道，是国家一级航道之一。

该航道受到洪水和泥沙淤积的影响较大，对船舶通行和河道的生态环境等方面都带来不良影响。

因此，对秦淮新河入江航道的泥沙运动规律进行深入研究，探索有效的治理和管理方式，具有重要的实际意义。

在秦淮新河入江航道的泥沙运动研究中，二维水沙数学模型是一种较为常用的方法。

该模型能够将水流运动和泥沙运动进行耦合模拟，能够精确地预测不同流量下的泥沙淤积情况，为河道的管理和治理提供科学参考。

因此，本研究选取二维水沙数学模型，针对秦淮新河入江航道的实际情况进行深入研究。

二、研究的主要内容和研究方法1.主要内容（1）对秦淮新河入江航道的水流特征进行测量和分析，获取相关数据。

（2）建立二维水沙数学模型，根据实测数据进行模型参数的校准。

（3）进行不同流量和不同情况下的泥沙淤积模拟与预测，对航道的淤积情况进行评估。

（4）对航道进行治理和治理方案的优化提出建议。

2.研究方法（1）基于实际情况的测量和数据分析。

（2）采用二维水沙数学模型进行泥沙运动模拟。

（3）对模拟结果进行评估和比较，对航道的治理和治理方案进行分析和优化。

三、研究的创新点和预期成果1.研究的创新点（1）针对秦淮新河入江航道的实际情况进行深入研究，能够更加准确地模拟泥沙运动情况。

（2）采用二维水沙数学模型，将水流运动和泥沙运动进行耦合模拟，能够更加真实地反映秦淮新河入江航道的泥沙运动情况。

（3）结合实际情况，对航道的治理和管理提出了有效的建议和方案。

2.预期成果（1）能够准确地预测不同流量下的泥沙淤积情况。

（2）能够为秦淮新河入江航道的优化治理提供科学参考。

（3）论文发表，取得应用价值。

四、拟定计划和进度安排1.第一阶段（2021.9-2021.11）：对秦淮新河入江航道的水流特征进行测量和分析。

2.第二阶段（2021.11-2022.3）：建立二维水沙数学模型，并进行参数校准。

基于平面二维数学模型的桥梁工程对河道影响分析

基于平面二维数学模型的桥梁工程对河道影响分析申孙平【期刊名称】《《广东水利水电》》【年(卷),期】2019(000)010【总页数】5页(P44-48)【关键词】数学模型; 壅水; 流态; 影响分析【作者】申孙平【作者单位】广州市水务规划勘测设计研究院广东广州 510640【正文语种】中文【中图分类】U442.3桥梁是常见的涉水建筑物，桥墩在河道中减小了河道过流断面面积，壅高上游水位，增加了桥梁上游的淹没面积，给河道上游带来防洪压力，因此，研究桥梁建设对水流影响具有重要意义。

目前，研究涉水建筑物对水流影响的手段主要有水文分析法[1]、数学模型[2-3]与物理模型[4]。

数学模型具有计算时间短，经济等优点，而物理模型具有直观，可信度高等优点。

本文以平面二维数学模型为手段，从桥梁建设前后水位、流速、流场和冲淤量4个方面变化，分析桥梁对河道水流的影响。

1 研究区域概况本次模拟的河道为K河，桥梁为X桥。

K河流域面积为90.1 km2，河长为22.8km，全河段平均比降为1.64‰，为山区性河流。

河道宽度为25～45 m，河底高程与两岸间高差为3～7 m。

X桥位于K河下游河段，桥梁的平面图与剖面示意见图1所示。

桥梁涉水部分主要为桥墩，桥墩沿水流方向长为5 m，桥墩宽为1 m，桥梁的阻水面积比为4%。

(a)桥梁平面 (b)桥梁剖面图1 桥梁示意(单位：m)2 数学模型的建立2.1 数学模型的基本方程数学模型基于N-S方程，服从Boussinesq假定和静水压力的假定，水流连续性方程和动量方程如下所示。

1) 水流连续方程(1)2) 动量方程(2)(3)式中 t为时间；x，y为笛卡尔坐标系坐标；η为水位；h=η+d，d为静止水深，h 为总水深；u，v为x，y方向上的速度分量；f为科氏力系数，f=2ωsin φ，ω为地球自转角速度，φ为当地纬度；g为当地加速度；ρ为水密度；Sxx，Sxy，Syy 为各个方向的辐射应力分量；S为源项；(us，vs)为源项水流流速。

守恒性平面二维水流数学模型的研究

守恒性平面二维水流数学模型的研究
余明辉;袁雄燕;刘合翔;刘俊涛;余飞
【期刊名称】《武汉大学学报：工学版》
【年(卷),期】2002(35)3
【摘要】基于平面二维非恒定水流方程 ,结合实际应用需要 ,建立了一种守恒性较好的平面二维水流数学模型 ,并在概化河道和某一天然河道上对所建立的模型进行了验证 ,对验证结果和模型的性能作出了分析和评价 ,证明所建立的模型能处理复杂的边界条件 ,并能保证水量和动量守恒。

【总页数】4页(P1-4)
【关键词】复杂边界;水量守恒;动量守恒;水流数学模型
【作者】余明辉;袁雄燕;刘合翔;刘俊涛;余飞
【作者单位】武汉大学水利水电学院;武汉大学信息管理学院;交通部天津水运工程科学研究所;国家电力公司中南电力设计院
【正文语种】中文
【中图分类】TV145
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5.澜沧江景洪水道V级航道整治平面二维水流数学模型研究 [J], 王平义;张继生;吴宋仁
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