干湿边界的斜对角笛卡尔方法在平面二维水沙数学模型中的应用 被引量：13

1

作者 刘斌 方红卫 段杰辉 《泥沙研究》 CSCD 北大核心 2006年第2期37-45,共9页

复杂边界,尤其是发生干湿变化的动边界,一直是二维水沙数学模型计算的难点,也是控制计算收敛和精度的关键。本文主要介绍在二维浅水方程和泥沙数学模型中采用斜对角笛卡尔方法结合干湿边界点的变化来处理复杂边界问题,并将这一方法应用... 复杂边界,尤其是发生干湿变化的动边界,一直是二维水沙数学模型计算的难点,也是控制计算收敛和精度的关键。本文主要介绍在二维浅水方程和泥沙数学模型中采用斜对角笛卡尔方法结合干湿边界点的变化来处理复杂边界问题,并将这一方法应用到北京首都国际机场扩建工程跑道高程设计和华能丹东电厂海水蓄水库泥沙淤积的模型计算中。计算表明,该方法拟合精细、处理简单、计算高效,与实测结果吻合较好。 展开更多

关键词 干湿边界 斜对角笛卡尔方法 二维水沙数学模型

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基于GIS的黄河下游二维水沙数学模型水沙构件设计 被引量：3

2

作者 朱庆平 芮孝芳 +2 位作者 杨明 韩巧兰 王艳平 《人民黄河》 CAS 北大核心 2005年第3期44-46,共3页

基于无结构网格的FVM方法离散微分方程,采用Osher及LSS格式计算对流通量,通过高斯积分求扩散项中控制体形心处的梯度矢量,预测、校正二步格式求解方程组,保证了水流计算格式的解具有良好的物理基础,符合解的特征构造,具有守恒性、逆风... 基于无结构网格的FVM方法离散微分方程,采用Osher及LSS格式计算对流通量,通过高斯积分求扩散项中控制体形心处的梯度矢量,预测、校正二步格式求解方程组,保证了水流计算格式的解具有良好的物理基础,符合解的特征构造,具有守恒性、逆风性、单调保持性。利用实测资料对非均匀沙沉速、分组沙挟沙力、紊动黏滞性系数计算公式等进行了适应性分析,综合确定了适应于高含沙水流的计算模式和方法。 展开更多

关键词 无结构网格 有限体积法 Osher格式 高斯积分 分组挟沙力 GIS 二维水沙数学模型 黄河下游

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河道二维水沙数学模型及流场动态显示初探 被引量：2

3

作者 董壮 陆永军 《泥沙研究》 CSCD 北大核心 2003年第2期32-38,共7页

作者简述了正交贴体坐标系下河道二维水沙数学模型的基本方程、边界条件、动边界技术及数值计算方法 ,应用北江下游水流及河床变形资料对模型进行了验证 ;采用VisualBasic 5 0进行了流场动态显示的初步探讨。此外 。

关键词 河道二维水沙数学模型 正交贴体坐标系 边界条件 数值计算 悬移质 推移质 动态显示

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移动坐标下考虑弯道横向输沙及河岸变形的平面二维数学模型 被引量：1

4

作者 闫立艳 张小峰 +1 位作者 段光磊 吴亚敏 《中国农村水利水电》 北大核心 2009年第1期11-14,共4页

基于移动坐标的计算原理,建立移动坐标下的平面二维水沙数学模型。通过在泥沙运动方程中增加横向输沙项,对该模型进行扩展,使其能较好地模拟弯道环流的横向输沙效应。借助土力学中边坡稳定性理论,对河岸崩塌变形进行数值模拟。将扩展后... 基于移动坐标的计算原理,建立移动坐标下的平面二维水沙数学模型。通过在泥沙运动方程中增加横向输沙项,对该模型进行扩展,使其能较好地模拟弯道环流的横向输沙效应。借助土力学中边坡稳定性理论,对河岸崩塌变形进行数值模拟。将扩展后的模型应用于一概化弯道上,计算结果与现有的认识一致。 展开更多

关键词 平面二维水沙数学模型 横向输沙 移动坐标 河岸崩塌

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泥浆侧排浓度扩散特性二维水沙数学模拟研究 被引量：1

5

作者 袁晶 张小峰 +1 位作者 张为 余新明 《泥沙研究》 CSCD 北大核心 2007年第6期19-25,共7页

涉水工程在施工过程中产生的高浓度泥浆排放必将污染下游河道,给下游生产、生活用水带来影响。因此准确预测高浓度泥浆排放对下游河道的影响程度及范围具有重要意义,本文以含沙水流为研究对象,采用一般曲线坐标系下的平面二维水沙数学... 涉水工程在施工过程中产生的高浓度泥浆排放必将污染下游河道,给下游生产、生活用水带来影响。因此准确预测高浓度泥浆排放对下游河道的影响程度及范围具有重要意义,本文以含沙水流为研究对象,采用一般曲线坐标系下的平面二维水沙数学模型对长江武汉河段过江隧道施工过程中泥浆排放对下游河道的影响进行模拟和计算。结果表明:模型能较为真实地反映不同水流条件下不同浓度的泥浆在水流中的扩散范围。可为泥浆排放口下游的生产、生活用水决策提供必要的参考依据。 展开更多

关键词 泥浆侧排 污染带 二维水沙数学模型

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南水北调安阳河段倒虹吸水沙二维数值模拟 被引量：4

6

作者 王勤香 潘继顺 王鹏涛 《人民黄河》 CAS 北大核心 2010年第9期120-122,共3页

南水北调中线总干渠与安阳河交叉的倒虹吸工程,将改变天然河道水流条件,为了使倒虹吸交叉工程布设既安全又经济,需进行平面二维水沙数值模型设计,对交叉河段进行分析。以河流泥沙动力学为基础,采用非均匀矩形网格及交替方向隐式差分逐... 南水北调中线总干渠与安阳河交叉的倒虹吸工程,将改变天然河道水流条件,为了使倒虹吸交叉工程布设既安全又经济,需进行平面二维水沙数值模型设计,对交叉河段进行分析。以河流泥沙动力学为基础,采用非均匀矩形网格及交替方向隐式差分逐行求解的AD I有限差分格式进行数学模型设计,依据历史洪水调查对模型进行调试,从洪水水位、流速、流态及冲淤变化等方面对数学模型计算结果与物理模型试验结果进行比较及验证;采用水边线上切向、法向流速为零的方法确定水边线,采用水边界全区自动跟踪的方法进行动边界处理,改善了有限差分法不能较好地模拟不规则岸线的不足。 展开更多

关键词 河流泥沙动力学 二维水沙数学模型 ADI有限差分 非均匀网格 动边界处理

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水电站近坝区水沙输移二维数值模拟 被引量：6

7

作者 陈雨晴 丁宇飞 +1 位作者 郑晓刚 陈日东 《水电能源科学》 北大核心 2020年第5期66-70,共5页

以萨拉康水利工程为例,采用平面二维水沙模型对近坝区域的水沙运动进行计算研究,分析了敞泄排沙条件下上引航道、泄洪闸、厂房等区域的泥沙淤积分布。结果表明,萨拉康水利枢纽工程运行30年后,泄洪闸前的泥沙淤积不会影响闸门安全运行;... 以萨拉康水利工程为例,采用平面二维水沙模型对近坝区域的水沙运动进行计算研究,分析了敞泄排沙条件下上引航道、泄洪闸、厂房等区域的泥沙淤积分布。结果表明,萨拉康水利枢纽工程运行30年后,泄洪闸前的泥沙淤积不会影响闸门安全运行;上引航道口门区主要受主流回流的影响,产生回流淤积;厂房段的拦沙坎与冲沙底孔可有效保护厂房进水口。 展开更多

关键词 水电站 坝区泥沙淤积 二维水沙数学模型 有限体积法 显隐耦合算法

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崔家营航电枢纽下游水沙变化及其可视化研究

8

作者 余明辉 徐德龙 +1 位作者 袁雄燕 余飞 《水利水电技术》 CSCD 北大核心 2008年第4期31-33,40,共4页

运用平面二维水沙数学模型,对汉江崔家营航电枢纽工程坝下游河床变形、冲淤平衡年限、同流量级下水流流态变化情况进行了预测。同时,充分利用Visal Basic语言和Fortran语言各自的优势,混合编程,实现了在二维地形基础上嵌套流场的动态可... 运用平面二维水沙数学模型,对汉江崔家营航电枢纽工程坝下游河床变形、冲淤平衡年限、同流量级下水流流态变化情况进行了预测。同时,充分利用Visal Basic语言和Fortran语言各自的优势,混合编程,实现了在二维地形基础上嵌套流场的动态可视化,直观地反映出流场与地形边界的关系。 展开更多

关键词 二维水沙数学模型 流场 地形 可视化 崔家营航电枢纽

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涉河建设工程对水文站水文监测影响程度评价及补救思路分析

9

作者 周舜轩 吴春熠 +1 位作者 韦露斯 谢天云 《水电能源科学》 北大核心 2025年第5期21-24,33,共5页

随着城市化和基础设施建设的快速发展,涉河建设工程对水文站监测环境的影响日益突出。为此,以广州市南沙区横沥立交连接线跨下横沥水道桥工程为例,采用二维水沙数学模型,分析计算了水文站测验河段的壅水、河势、含沙量及河段冲淤变化情... 随着城市化和基础设施建设的快速发展,涉河建设工程对水文站监测环境的影响日益突出。为此,以广州市南沙区横沥立交连接线跨下横沥水道桥工程为例,采用二维水沙数学模型,分析计算了水文站测验河段的壅水、河势、含沙量及河段冲淤变化情况,并系统性地评估了该工程对下横水文站监测环境的潜在影响。结果表明,工程施工及运行对水文站测验河段特性、设施设备、测验方案及水文数据资料等关键方面均造成不利影响。为减轻影响,提出了水位对比观测、流量测验、含沙量加密观测、单段沙关系率定等补救措施。为涉河建设工程对水文站水文监测影响评估和补救措施的制定提供了科学依据和参考。 展开更多

关键词 涉河建设工程 水文监测 二维水沙数学模型 影响评估 补救措施

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长江中游黄州河段采砂影响分析 被引量：7

10

作者 张俊宏 王业祥 +1 位作者 赵正伟 陈璐 《水利水运工程学报》 CSCD 北大核心 2016年第5期70-77,共8页

河道采砂等人类活动对河道演变的影响是河流动力学研究的一个重要课题。以长江黄州河段为例,在实测水沙系列的基础上,采用平面二维水沙数学模型研究了不同流量级下工程河段采砂后水位、流速和汊道分流比等变化规律,并模拟了不同典型年... 河道采砂等人类活动对河道演变的影响是河流动力学研究的一个重要课题。以长江黄州河段为例,在实测水沙系列的基础上,采用平面二维水沙数学模型研究了不同流量级下工程河段采砂后水位、流速和汊道分流比等变化规律,并模拟了不同典型年水沙条件下洲滩河段演变过程和采砂区冲淤特性。研究结果表明,在不同流量条件下,随着流量的增加,水位和流速变化幅度有所减小、影响程度降低;分流比对平滩流量反应更加敏感,平滩流量条件下分流比有明显增加;三峡水库蓄水运行后,在不同典型水文年条件下,随着洲滩的冲刷后退加剧,布置在洲尾的采砂区泥沙回淤明显。 展开更多

关键词 长江中游 河道采砂 河道演变 平面二维水沙数学模型 泥沙回淤

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采砂工程对河道影响分析研究 被引量：13

11

作者 穆锦斌 杨芳丽 +1 位作者 谢作涛 张小峰 《泥沙研究》 CSCD 北大核心 2008年第2期69-76,共8页

建立了一般曲线坐标系下的平面二维水沙数学模型,并运用长江武汉河段实测水沙数据对模型进行系统的率定与验证;模拟了不同流量级下该河段采砂后水位、流速变化规律。进一步选取了典型水沙系列年,对采砂后河段冲淤变化及采区内泥沙回淤... 建立了一般曲线坐标系下的平面二维水沙数学模型,并运用长江武汉河段实测水沙数据对模型进行系统的率定与验证;模拟了不同流量级下该河段采砂后水位、流速变化规律。进一步选取了典型水沙系列年,对采砂后河段冲淤变化及采区内泥沙回淤率进行了预测。模型成果为本河段采砂的可行性及采砂规模控制提供了较科学的参考依据。 展开更多

关键词 采砂 一般曲线 平面二维水沙数学模型 率定与验证 泥沙回淤

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采砂深度对分汊河道影响分析 被引量：8

12

作者 张强 张小峰 《华东师范大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2009年第3期127-135,共9页

以长江天兴洲河段为例,应用一般曲线坐标系下的平面二维水沙数学模型进行研究,并采用实测水沙数据进行率定与验证,模拟了不同流量级下采砂深度不同分流比、水位和流速变化规律,并进一步选取2004年作为典型水沙年,对采砂后河段冲淤变化... 以长江天兴洲河段为例,应用一般曲线坐标系下的平面二维水沙数学模型进行研究,并采用实测水沙数据进行率定与验证,模拟了不同流量级下采砂深度不同分流比、水位和流速变化规律,并进一步选取2004年作为典型水沙年,对采砂后河段冲淤变化及采砂区内泥沙回淤率进行预测.模型成果可为本河段采砂的可行性和采砂规模控制提供科学依据. 展开更多

关键词 平面二维水沙数学模型 采砂深度 分汊河道 分流比 泥沙回淤

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三峡工程运用初期监利河段河势变化预测 被引量：4

13

作者 张杰 葛华 《长江科学院院报》 CSCD 北大核心 2011年第5期83-86,共4页

监利河段是下荆江变化最剧烈的河段之一,三峡工程运用后,下泄含沙量减小,该河段冲淤调整将更为明显。采用河道平面二维水沙数学模型,对监利河段在三峡工程蓄水运用初期可能产生的河床冲淤及河势变化进行了计算分析研究。结果表明:监利... 监利河段是下荆江变化最剧烈的河段之一,三峡工程运用后,下泄含沙量减小,该河段冲淤调整将更为明显。采用河道平面二维水沙数学模型,对监利河段在三峡工程蓄水运用初期可能产生的河床冲淤及河势变化进行了计算分析研究。结果表明:监利河段总体河势变化不大,但河床冲淤较为剧烈,断面冲深扩大,局部岸段和乌龟洲右缘部位崩退,乌龟洲左汊萎缩右汊扩大,新沙洲边滩有切滩的趋势。 展开更多

关键词 二维水沙数学模型 河床冲淤 河势变化

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取水工程附近河床冲淤规律数值模拟研究 被引量：5

14

作者 崔占峰 胡德超 《人民长江》 北大核心 2015年第9期31-35,45,共6页

取水口处的泥沙淤积问题关系到取水工程能否安全运行,从水流、河势角度论证了取水口布置的合理性,并减少取水对航道及防洪影响的必要性。以长江九江湖口水道某电厂取水口为例,采用平面二维水沙数学模型研究了取水口附近局部流态、河床... 取水口处的泥沙淤积问题关系到取水工程能否安全运行,从水流、河势角度论证了取水口布置的合理性,并减少取水对航道及防洪影响的必要性。以长江九江湖口水道某电厂取水口为例,采用平面二维水沙数学模型研究了取水口附近局部流态、河床冲淤、取水工程处悬沙含量等的变化规律,并对附近河床近期变化进行了预测。计算条件采用丰、中、枯典型年和典型系列年水沙条件,系列年考虑三峡工程和上游水库调度的影响。通过分析计算结果,选择了较优取水口方案,并推荐了适宜的取水口标高。研究结果表明,同一河段取水工程处河床冲淤规律受来水来沙条件和取水工程位置处的局部地形的共同影响。 展开更多

关键词 取水工程 河床冲淤 平面二维水沙数学模型

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长江砖灶子复杂滩险河段航道治理研究 被引量：1

15

作者 钟亮 韩正国 陈希 《水电能源科学》 北大核心 2015年第7期108-113,共6页

针对长江砖灶子河段水沙条件多变、滩险特性综合、周边环境复杂的情况,分析了工程河段水文泥沙特性、河床演变规律和滩险碍航成因,结合该河段航道整治目标,提出了疏浚、炸礁、深沱回填和筑坝相结合的整治方案。应用平面二维水沙数学模... 针对长江砖灶子河段水沙条件多变、滩险特性综合、周边环境复杂的情况,分析了工程河段水文泥沙特性、河床演变规律和滩险碍航成因,结合该河段航道整治目标,提出了疏浚、炸礁、深沱回填和筑坝相结合的整治方案。应用平面二维水沙数学模型分析方案整治效果,经水流条件及河床变形验证,模型精度符合规范要求。在水流条件和典型年泥沙冲淤特性分析的基础上进行方案比选,并探讨了推荐方案的航槽稳定性,结果表明,推荐方案航道尺度满足规划要求且可长期保持,整治效果较好。研究结果可为山区河流复杂综合滩险的有效治理提供借鉴。 展开更多

关键词 长江 砖灶子河段 航道整治 平面二维水沙数学模型

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清远水利枢纽建设对其下游河道影响预测研究 被引量：2

16

作者 刘臣 《水利水电技术》 CSCD 北大核心 2014年第8期162-166,共5页

清远水利枢纽是继飞来峡水利枢纽后珠江流域的北江干流上又一大型水利枢纽工程。研究为枢纽下游至三水60 km河段建立了曲线坐标系下二维水沙数学模型,并首先采用实测资料对模型进行了水位、流速和地形变化验证。然后,利用系列水文年方... 清远水利枢纽是继飞来峡水利枢纽后珠江流域的北江干流上又一大型水利枢纽工程。研究为枢纽下游至三水60 km河段建立了曲线坐标系下二维水沙数学模型,并首先采用实测资料对模型进行了水位、流速和地形变化验证。然后,利用系列水文年方式对枢纽运用进行计算,从冲淤量、冲淤分布、水位比降变化等方面,分析了枢纽运用对研究河段的水动力和河床变化的影响。 展开更多

关键词 清远水利枢纽 冲淤变化 二维水沙数学模型 设计水位

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三峡水库不同调蓄方式对枝城至杨家垴河段冲淤变化的影响 被引量：2

17

作者 王洁 《中国农村水利水电》 北大核心 2018年第1期46-50,共5页

三峡水库蓄水后,长江中游枝城-杨家垴河段发生了自上而下的剧烈冲刷。但是三峡水库不同调蓄方式对该河段冲淤变化的影响尚不清楚,而且现有的研究手段都具有一定的局限性。采用二维水沙数学模型,系统而全面地研究了三峡水库不同调蓄方式... 三峡水库蓄水后,长江中游枝城-杨家垴河段发生了自上而下的剧烈冲刷。但是三峡水库不同调蓄方式对该河段冲淤变化的影响尚不清楚,而且现有的研究手段都具有一定的局限性。采用二维水沙数学模型,系统而全面地研究了三峡水库不同调蓄方式对于长江中游枝城-杨家垴河段河床冲淤变化的影响。研究发现,在现有的调蓄方式下,河床变形以全局冲刷为主,并且预计10年末河道地形接近冲刷极限地形,河道将基本保持稳定状态;在不同中小洪水调度方式下,河道处于整体冲刷的趋势定性上一致,仅在定量略有差异。 展开更多

关键词 三峡水库 调蓄方式 枝城至杨家垴河段 二维水沙数学模型 河床冲淤

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长江中游石首河段崩岸数值模拟研究 被引量：1

18

作者 闫立艳 朱叶华 刘晓琴 《人民长江》 北大核心 2009年第21期12-15,共4页

以石首河段为例,针对弯曲河段复杂的地形和河势,基于移动坐标的计算原理,建立移动坐标下的平面二维水沙数学模型。通过在泥沙运动方程中增加横向输沙项,对该模型进行扩展,使其能较好地模拟弯道环流的横向输沙效应;借助土力学中边坡稳定... 以石首河段为例,针对弯曲河段复杂的地形和河势,基于移动坐标的计算原理,建立移动坐标下的平面二维水沙数学模型。通过在泥沙运动方程中增加横向输沙项,对该模型进行扩展,使其能较好地模拟弯道环流的横向输沙效应;借助土力学中边坡稳定性理论,对河岸崩塌变形进行数值模拟。对该河段水流泥沙运动过程及河床演变过程的复演结果,表明该模型不仅能够模拟该河段水流运动规律,而且还能模拟河道的崩岸。 展开更多

关键词 平面二维水沙数学模型 横向输沙 移动坐标 河岸崩塌 石首河段

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小浪底水库泄水孔洞调度方案比选研究 被引量：1

19

作者 江颖 李珍 安静泊 《人民黄河》 CAS 北大核心 2020年第10期11-15,22,共6页

小浪底水利枢纽进水塔群前的泥沙淤积影响工程的安全运行和水库的发电效益,制定合理的泄水孔洞调度方案至关重要。为此采用立面二维水沙数学模型开展小浪底水库底孔防淤堵的数值模拟研究。在设计水沙条件下,计算和比较两种泄水孔洞运用... 小浪底水利枢纽进水塔群前的泥沙淤积影响工程的安全运行和水库的发电效益,制定合理的泄水孔洞调度方案至关重要。为此采用立面二维水沙数学模型开展小浪底水库底孔防淤堵的数值模拟研究。在设计水沙条件下,计算和比较两种泄水孔洞运用方案对坝区河床纵剖面淤积形态、排沙比和发电效益的影响,结果表明:两种方案均能满足进水塔群防淤堵的要求,为尽可能发挥小浪底水库的发电效益,泄水孔洞调度方案推荐方案1,即出库流量小于发电洞泄流量时优先启用发电洞泄流,当出库流量超过发电洞泄流量时超出部分尽量通过排沙洞、明流洞、孔板洞泄流,减少库区淤积。 展开更多

关键词 小浪底水库 防泥沙淤堵 立面二维水沙数学模型 泄水孔洞调度方案

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黄浦江河口建闸方案对河势演变影响的研究

20

作者 黄峰 闫孝廉 +1 位作者 杨坤 陈雄波 《人民黄河》 CAS 北大核心 2022年第S02期26-28,共3页

分析黄浦江河口建闸的必要性,建立长江口区域及黄浦江二维水沙数学模型,在模型验证良好的基础上,分析海军基地附近建闸对河势演变的影响。结果表明:在工程建成后,河道宽度有所收缩,闸址附近的主流流速有小幅度下降;建闸后闸址上下游800 ... 分析黄浦江河口建闸的必要性,建立长江口区域及黄浦江二维水沙数学模型,在模型验证良好的基础上,分析海军基地附近建闸对河势演变的影响。结果表明:在工程建成后,河道宽度有所收缩,闸址附近的主流流速有小幅度下降;建闸后闸址上下游800 m外水域的水动力环境无明显变化;整体河段仍以淤积为主,上游河段淤积部位主要集中在凹岸深槽一侧,淤积速率约为0.15 m/a,而闸址及下游300 m河段淤积主要集中在近岸;千年一遇风暴潮挡潮调度闸门内平均淤积厚度5.1 mm,加上局部河道的长期淤积,会对航运造成不利影响,需要定期进行疏浚。 展开更多

关键词 黄浦江 建闸方案 二维水沙数学模型 航运 淤积 措施

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