我国河流水流泥沙数值模拟技术进展与应用

张明进 ，张华庆 ，白玉川

（1.天津大学建筑工程学院，天津300072；2.交通运输部天津水运工程科学研究所工程泥沙交通行业重点实验室，天津300456）

河流水流泥沙数值模拟始于20世纪60年代，20世纪70年代以后逐步成熟。一维水沙数学模型发展最早，目前已建立了相对比较成熟的不同输沙理论体系的模拟系统［1］；在20世纪80年代末也建立起平面二维水流泥沙数学模型和针对水流和泥沙侧向变化较小的立面二维模型。20世纪90年代以来，随着计算机的发展和水流泥沙研究领域的扩展和研究水平的不断深入，三维水流泥沙数学模型在河流局部河段、湖泊泥沙问题研究方面得到了一定的发展与工程应用［1-7］。目前，一、二维泥沙数学模型已相对比较成熟，三维模型也能应用来解决一些具体问题。近几十年、尤其是近20年来，我国水利水运工作者就内河航道与港口泥沙输移、河床演变与航道整治等进行了大量的研究，在数值模拟领域取得了许多重要的成果［8-14］。在模拟系统发展完善、数值计算方法、软件系统集成等多方面取得了重要进展，在解决河床演变与整治、航道与港口工程泥沙等实际问题过程中发挥了重要的作用。

1 模拟系统技术进展与应用

适用于不同目的，适应不同水沙条件的模拟系统发展完善情况如下：

1.1 一维水沙数值模拟系统

适用于长河段和河网水沙模拟。一维水沙数值模拟是发展最早，理论基础和数值离散格式都相对比较成熟的模拟系统。……