万柳明，李朋杰

(华北水利水电大学，郑州 450045)

1 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)

2.2 流场定解条件

2.2.1 边界条件

1) 进口边界条件：进口开边界采用上游来流过程，为开边界上流量。

2) 出口边界条件：采用下游的水位或水位～流量关系确定，本文采用水位。

3) 陆地边界：不考虑渗透的情况下可视为陆地边界上的法向速度为零；根据水流无滑动原理。

2.2.2 初始条件

η(x,y,t)|t=t0=η0(x,y)

其中η0为计算初始时刻水位空间分布函数，水体在陆地边界上的切向流速也应为零。

2.3 数值模拟计算范围

2.3.1 模型范围及地形边界

综合考虑水文资料、河势及工程研究内容等因素，选取京广线铁路大桥、昆仑路交通桥和金山路大桥之间河段为模拟计算区域。……