曾慧俊

(安徽省长江河道管理局,安徽 芜湖 241000)

随着数值模拟技术的发展,许多计算软件在中国的河流模型计算中广泛应用[1-3]。其中由丹麦开发的MIKE21软件可以用于模拟各种作用力下河道水位及流速的变化。河道中涉河工程的建设势必将改变河道过流条件,进而影响局部流场,利用MIKE模型对工程建设前后水位流速变化进行计算分析,为评价涉河工程对河道行洪能力的影响提供数据支撑。

1 河道概况

黑沙洲河段与芜裕河段均属芜湖市管辖。其中黑沙洲河段上起繁昌县荻港与铜陵河段相接,下至三山河口与芜裕河段上段相连,为首尾束窄、中间展宽的典型鹅头分汊河段。分汊段内有天然洲、黑沙洲,分水流为左、中、右三汊,高水位时,右汊微弯、中汊顺直、左汊弯曲。芜裕河段上段平面形态呈微弯“∽”型,江中潜洲将水流分为左右两汊,左汊为主汊。从高安圩至头棚为上弯段,深槽傍右岸,左岸是大套沟边滩；过头棚后深槽摆向左岸进入下弯段,在三坝以下深槽贴左岸下延至大拐,而右岸是大白茆边滩。该段右岸高安圩—保定圩、左岸三坝—大拐为水流贴岸区(图1)。

本次涉河工程为一高桩梁板码头,位于长江黑沙洲河段出口汇流段右岸。

2 模型建立

2.1 计算原理

平面二维水流数学模型的基本方程包括连续性方程和动量方程,在笛卡尔坐标系下的控制方程形式如下。

连续性方程为:

(1)

x向和y向运动方程为:

图2 计算区域网格划分Fig.2 Mesh generation of computation area

图3 验证流场图Fig.3 Verification of flow field diagram

(2)

(3)

式中:t为时间；……