数值模拟在水库泥沙淤积管理中的应用分析

陈　伟

(新疆乌苏市水利局，新疆 乌苏 833000)



数值模拟在水库泥沙淤积管理中的应用分析

陈伟

(新疆乌苏市水利局，新疆 乌苏 833000)

利用实验方法和数值模拟法对水库泥沙淤积规律进行了分析，得到了不同时间段各位置的河床高度变化情况。将水库根据泥沙淤积情况分成特征明显的三个区域，并分析了这三个区域内的特征，从而为水库的泥沙淤积治理提供参考。文章比较了Realizable k-ε和标准k-ε两种数学模型的模拟结果，验证了利用数值模拟法来预测水库泥沙淤积情况的可行性，并对两者的精确度进行了比较。

数值模拟；水库；泥沙淤积；Realizable k-ε

1　概　述

水库大多存在泥沙淤积的问题，其相关研究有诸多方面的应用，如保证水库库容、预测水库调水能力、判断水库使用寿命等。

目前水库淤积方面的研究有很多，但由于水流与泥沙运动规律的复杂性，该问题还有很大的研究空间。泥沙淤积的主要研究方法是物理模拟法，即应用较小尺度、且简化的物理模型来模拟水库中的泥沙淤积规律，然而，物理模拟法要求的时间及成本很高，因此泥沙淤积的计算研究具有十分重要的实际意义。目前的计算方法主要是一维、二维的数学模型，且大多的数学模型主要是基于概率统计原理而建立，而基于物理意义的三维数值模拟则较少。数值模拟中最常用的模型是标准k-ε模型，而Realizable k-ε模型则在许多问题中被证明要优于标准。因此文章旨在分析数值模拟在水库泥沙淤积管理中的应用，比较标准和Realizable k-ε模型在该问题中的适用性及预测性能，从而为水库泥沙淤积管理工作提供科学指导。……