关于发布《海岸与河口潮流泥沙模拟技术规程》的通知

fb——底部摩阻系数。

8.2.2 悬沙输移扩散可按下列方程控制:

(8.2.2)

式中Dx——x向悬沙紊动扩散系数(m2/s); Dy——y向悬沙紊动扩散系数(m2/s); Fs——源汇函数(kg/(m22s))。 8.2.3 床面冲淤变化可按下列方程控制:

(8.2.3)

式中△h——冲淤厚度(m);

qx——x向底沙单宽输沙率(kg/(m2s)); qy——y向底沙单宽输沙率(kg/(m2s)); γ0——底沙干容重(kg/m3)。

8.2.4 根据计算方法的不同,亦可选用等价的基本方程。

条文说明

8.2.1~8.2.4 包括潮流运动方程组,悬沙输移扩散方程和床面变化方程。 (1)在式(8.2.1-2)、(8.2.1-3)和(8.2.2)中,水流紊动粘性系数Nx、Ny和悬沙紊动扩散系数Dx、Dy的值时空变化不大,均可取为常数,因此扩散项中的Nx、Ny、Dx、Dy可移到偏微分号外。

(2)在式(8.2.3)中,同时考虑了底沙和悬沙的影响,但潮流作用下底沙输沙目前研究得很不够,至今尚无有效的计算公式,一般都借用单向水流的研究成果,如Meyer-Peter公式、Englund公式、窦国仁公式和武汉水利电力大学公式进行计算。由于泥质海岸与河口的潮流底沙输沙量所占比重很小,可忽略不计,因此,在式(8.2.3)中,令qx=0,qy=0,可满足工程要求。

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8.3 计算模式

8.3.1 依据计算区地形特征、工程方案等具体情况,可采用ADI法、三角元法、破开算子法、贴体坐标变换法和体积元法等任意一种计算模式进行计算。 8.3.2 ADI法的计算模式可按附录B执行。 8.3.3 三角元法的计算模式可按附录C执行。

条文说明

8.3.1 计算模式种类很多,按差分网格形状分有三角形、正方形、矩形、四边形、曲线坐标网格及各种形状网格组合等;按计算方法分,有显式、全隐式、半隐半显式;按模拟格式分有ADI法、三角元法、破开算子法、贴体坐标变换法和体积元法等。各种模式均有其实用条件和优缺点,在采用其中任一模式时,应对其稳定性、收敛性、精度和实用效果进行论证和分析。

8.3.2 ADI法兼有显、隐式优点,是目前我国工程界中最先开展并应用较广泛的一种模式,据不完全统计,我国采用该法进行过海岸与河口工程潮流数值模拟的单位和人员占半数以上,有较广泛的应用基础。

8.3.3 三角元法原理简单、解法直观、编程容易、节省内存、布设随意,易拟合固边界,有较好的稳定性、收敛性和精度,在海岸与河口二维潮流数值模拟中已得到了广泛应用。

8.4 计算域的确定及网格剖分

8.4.1 计算域的确定应符合下列规定:

(1)计算域应足够大,能反映工程海区整体流场特性,并使计算域开边界处的水文要素不受域内工程方案的影响;

(2)开边界宜选在流场比较均匀的断面。

8.4.2 根据计算模式的要求进行计算域网格剖分,网格剖分应符合下列规定: (1)网格剖分后,网格结点水深应能反映水下地形特征和工程前后水深变化;

(2)应能概化岸线边界和各工程方案的固边界;

(3)网格的疏密应根据计算域内不同部位的工程要求和计算要求确定。

8.5 初始条件和边界条件

8.5.1 初始条件按下列公式确定:

ζ(x,y,t)|t=0=ζ0(x,y) (8.5.1-1)

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u(x,y,t)|t=0=u0(x,y) (8.5.1-2) v(x,y,

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