曹志先
- 作品数：66 被引量：274H指数：10
- 供职机构：武汉大学更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金国家重点基础研究发展计划欧盟第六框架计划更多>>
- 相关领域：水利工程理学天文地球交通运输工程更多>>
- 明渠挟沙水流双层积分模式的双曲性分析被引量：2
- 2015年
- 将明渠挟沙水流双层积分模式的控制方程系分别作为单一系统和两个降阶的双曲性系统,分析、比较其特征值;结合溃坝挟沙水流和水库挟沙水流等两类典型的强分层挟沙水流,研究其双曲性.分析表明,尽管作为单一系统和两个降阶的系统时,特征值在定量上有差异,但在所涉及的参数域内,双曲性仍然得以保持,并不引发Kelvin-Helmholtz失稳现象.作为应用实例,对水库异重流进行数值模拟研究.结果表明,在所应用的参数范围内,显著增加水库清水泄流量并未导致异重流失稳,且可明显提高排沙比,减少水库泥沙淤积.
- 李季曹志先PENDER Gareth刘青泉
- 关键词：特征值KELVIN-HELMHOLTZ不稳定性
- 基于湍流猝发的明渠流悬沙浓度分布被引量：16
- 1997年
- 泥沙悬浮是湍流猝发直接作用的结果．本文基于这一力学机理，利用湍流猝发平均持续时间和猝发强度构造明渠流悬沙湍流扩散模式．模式涉及的唯一参数线性地随悬沙沉降速度对摩阻流速的比值增大而增大，表征较粗、较重的泥沙颗粒的悬浮需要具有更多能量、持续时间更长的湍流猝发作用与之相适应，物理意义明确．经水槽实验资料验证，本模式可精确模拟悬沙浓度沿垂线的分布．对类似流动中其它异质污染物的湍流扩散。
- 曹志先张效先习和忠
- 关键词：泥沙运动含沙量明渠
- 水沙混合流的流速分布被引量：4
- 1997年
- 基于水沙混合流的基本控制方程，考虑泥沙颗粒间相互作用形成的剪切应力，引入局部化ＭｏｎｉｎＯｂｕｋｈｏｖ长度尺度以计入密度分层浮力效应，建立了明渠定常、均匀水沙混合流流速分布的严格理论模式，理论结果与实测资料吻合甚好，该模式普遍适用于低含沙量和高含沙量流动．
- 曹志先习和忠张效先
- 关键词：泥沙运动挟沙水流流速分布
- 基于湍流猝发的床面泥沙上扬通量被引量：16
- 1996年
- 根据湍流猝发平均周期及其空间尺度，构造了可自由冲刷床面泥沙上扬通量的理论模式．该模式较现有各种经验模式能更准确地描述上扬通量随水沙条件的变化规律．由此可为泥沙数学模型建立具有较好力学基础的近底含沙量边界条件．
- 曹志先
- 关键词：泥沙运动湍流床面
- 特征流量级对窜沟形成和发展影响的数值研究被引量：4
- 2019年
- 分汊河道心滩常常出现窜沟,使滩体活动性变强,影响河势稳定。窜沟的形成与发展主要是对不断变化的径流流量的综合响应,为了探究窜沟对于不同流量级径流响应的敏感程度,基于平面二维水沙耦合数值模型,研究不同流量级条件下初始为完整高大心滩的冲淤过程,数值再现了窜沟的形成和发展。研究表明,窜沟的形成与发展和特征流量紧密相关:(1)流量较小、水流不能漫滩时,水流走心滩左右两汊的主槽,窜沟无法生成;(2)中等流量、水流能漫滩,但滩面水深较小时,左右两槽水流交换在低洼的滩面发生,冲刷生成窜沟;(3)在大流量下,心滩基本没于水下,左右两槽水流交换减弱,没有窜沟生成。研究结果还显示,在不同的特征流量下,窜沟发生的位置会有摆动,且窜沟生成和发育的特征流量的量级在一定程度上取决于滩体的平面形态。在分汊河道心滩滩体稳定性研究方面,方法及结论具有参考价值。
- 雷云龙胡鹏曹志先刘怀汉李薇
- 关键词：分汊河道稳定性
- 梯级大坝溃决洪水渐进增强机制数值模拟被引量：5
- 2014年
- 采用一维浅水动力学模型进行梯级大坝溃决洪水的模拟.首先通过水槽实验对模型进行检验,然后将其应用于系列梯级大坝溃决洪水工况的数值模拟.系统考虑了坝高和坝间距对梯级大坝溃决洪水的影响.计算结果表明梯级大坝溃决洪水与单个坝溃决洪水相比,峰值水位显著增加或到达下游断面时间显著提前或两者都有,即显示梯级大坝溃决洪水渐进增强机制.坝高和坝间距会改变溃坝洪水的流量(水位)峰值或传播时间,但不会改变梯级大坝溃决洪水渐进增强机制.研究结果为流域防洪管理和梯级大坝防洪设计提供了理论依据.
- 黄卫曹志先
- 关键词：数值模拟
- 第三届全国环境力学研讨会简介
- 2008年
- 近半个世纪以来，由人类社会采取高投入、高消耗的发展模式所导致的综合性的环境问题频繁发生，越来越危及人类自身的健康和生存安全，成为影响社会和经济发展的重要因素．1972年斯德哥尔摩人类环境会议和1992年里约热内卢世界环境与发展会议深化了人类对环境问题的认识，将环境与发展有机地结合起来加以考虑，提出了可持续发展的概念．对环境保护提出的高要求，促使对环境问题的研究逐步从定性或统计描述走向基于动力学观点的定量描述，因而更迫切地需要力学的参与.
- 刘青泉李家春郑晓静曹志先孟庆国詹世革
- 关键词：环境问题动力学人类社会可持续发展
- 心滩守护工程影响航道水流特性的数值模拟
- 2012年
- 心滩是位于河心的浅滩,一般位于放宽河道内,会随水位涨落及水沙条件变化而十分不稳定,往往给航道条件带来十分不利的影响。为了改善航道条件,需要通过航道整治工程来稳定心滩,如软体排护滩工程、鱼骨坝护滩工程等。运用基于非结构三角形网格的平面二维水流数学模型对不同类型的心滩守护工程进行了研究。研究表明,建立的数学模型能够较好地模拟心滩周边的水流特性,较好地揭示了心滩守护工程对航道水流的影响特点,这对长江中下游航道涉及心滩的浅滩河段航道治理中具有一定的指导意义。
- 闫军刘怀汉岳志远曹志先郑立付中敏
- 关键词：数值模拟
- 明渠非恒定流推移质输移的实验研究
- 在实验水槽中进行了16组清水冲刷实验,以研究均匀与非均匀推移质在恒定与非恒定流条件下的输移规律.实验结果表明:在非恒定流条件下,均匀或者非均匀推移质输沙率比等水量恒定流条件下的输沙率要大;并且,床沙越粗,这种非恒定流对推...
- 李志晶钱红露曹志先Pender Gareth胡鹏辉
- 暴雨山洪水动力学模型及其简化模型的比较研究被引量：15
- 2012年
- 2维水动力学模型及其简化模型(运动波模型和扩散波模型)被广泛地用于暴雨山洪等问题研究,但由于缺少相关的规范来指导不同模型的应用,给暴雨山洪问题的模拟和研究造成了困难。首先从基本控制方程出发,分析了水动力学模型、运动波模型和扩散波模型在物理机制上的差异。然后将3个模型用于试验室条件下的非恒定旁侧入流、降雨径流算例和三甲乡暴雨山洪算例,探讨了不同模型的适用性和可靠性。结果表明:不同的模型由于理论上不同程度的简化导致应用范围和计算精度存在较大差别,简化的水动力学模型即使在率定的糙率下也不能准确模拟试验条件下的降雨径流过程,而在研究自然尺度下,如三甲乡山洪过程中也有很大的不确定性。为了准确地预报山洪过程,必须采用完整的浅水动力学数学模型。
- 潘佳佳曹志先王协康曹叔尤
- 关键词：暴雨山洪水动力学模型
