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泥沙研究2026年第04期:基于有效剪力的Delft3D泥沙输运模型改进及应用

来源:期刊VIP网 时间:


作者:贾艳红;假冬冬;张佳欣;郑祥民;张熙悦;

单位:华东师范大学地理科学学院地理信息科学教育部重点实验室;南京水利科学研究院水利部水旱灾害防御重点实验室;上海市园南中学;

摘要:面向河口数字孪生,针对Delft3D默认泥沙模块粒径划分与输运公式选择失配于河口“水沙两相流”特征,导致含沙量被系统性高估的问题,提出两项改进:一是考虑紊流猝发下床沙、推移质与悬移质的动态互转,取消经验性粒径阈值,使输运项与颗粒谱(细粒絮凝、粗粒起动)在统一框架协同求解;二是引入有效剪力扩展算法,消除对河流比降的依赖,使相应的挟沙力公式适用于潮汐等非恒定过程。以鸭绿江口为例的数值试验表明,改进模型对含沙量的拟合优于默认方案,能更真实再现冲淤演变;同时,挟沙力公式理论参数固定,无需人工标定参数,使得改进模型表现出良好的稳健性和可移植性;此外,改进方案考虑了河口泥沙浮泥的絮凝效应,有效提升了Delft3D在河口数字孪生中的适用性与决策支撑能力。

关键词:有效剪力;;改进泥沙模型;;河口;;鸭绿江口;;泥沙输移

基金资助:水利部水旱灾害防御重点实验室开放基金项目(KYFB202307260054);; 流域水循环模拟与调控国家重点实验室开放基金项目(IWHR-SKL-KF202206)