河道二维非恒定流场计算方法研究

本文提出了天然河道二维非恒定流速场计算的通用数学模型。该模型克服了天然河道边界形状复杂、长宽尺度相差悬殊以及由于水位波动引起计算边界变化等困难。本文指出了算子分裂法在实用上的局限性,它只适用流态空间变化不剧烈的情况。用本文提出的方法对长江口及苏州河口流场进行了计算,计算与实测吻合良好。     

分型算法在二维非恒定流的数值模拟中的应用

采用分型算法求解水流运动的二维浅水方程 ,采用“动边界”技术追踪在非恒定流时因水位的变化而引起的计算区域边界的变化 ,建立了天然河道非恒定流的数学模式。通过实例计算说明 ,本模型对河口、湖泊等一类宽阔水域流场的计算非常有效 ,能够满足实际工程的需要。     

天然河道水面曲线计算方法探讨

在天然河道治理、防洪规划和水利工程建设中，都要确定水面曲线，天然河道的水流一般是非恒定非均匀流。河道中各种水力要素随时间的变化非常缓慢，可以认为天然河道在一定时间内是恒定非均匀流。本文根据天然河道恒定非均匀流水面曲线的公式，讨论如何确定各参数进行计算，并指出河道分段时应注意的事项。     

Excel的迭代计算在河道水面曲线计算中的应用

在天然河道治理、防洪规划和水利工程建设中,需要确定河道水面曲线。天然河道的水流一般是非恒定非均匀流,然而由于河道中各种水力要素随时间的变化非常缓慢,可以认为天然河道在一定时间内是恒定非均匀流。在河道水面曲线计算中,常用的方法有试算法和图解法。本文根据天然河道恒定非均匀流水面曲线的公式,采用Excel软件的迭代计算功能,以贵州省清水河格里桥水电站为实例进行河道水面曲线计算,有效地提高了工作效率。     

分型算法在二维非恒定流的数值模拟中的应用

采用分型算法求解水流运动的二维浅水方程，采用“动边界”技术追踪在非恒定流时因水位的变化而引志的计算区域边界的变化，建立了天然延晨恒定流的数学模型，通过实例计算说明，本模型对河口湖泊等一类宽阔水域流场的计算非常有效，能够满足实际工程的需要。     

天然河道非恒定流条件下阻力系数变化规律的研究

天然河道非恒定流水面线的计算,在生产实践中有着重要的意义,而阻力系数的选取直接影响其计其计算成果。本文在以汉江丹-襄河段为例进行天然河道非恒定流水面曲线计算的基础上,利用大量实测资料,运用无约束最优化方法进行了天然河道非恒定流时的阻力系数和糙率率定的研究和计算。这种方法是利用计算技术对天然河道的实测数据进行分析和整理的一次尝试。根据计算结果,本文给出了阻力系数、糙率与流量、水位、时间、佛汝德数及Q/t的变化关系。这些变化关系的特征大体上与前人的理论和实践分析相符,同时还得到了一些新的变化规律。     

多重网格法在二维非恒定水沙数学模型中的应用

计算速度是影响二维非恒定流数学模型应用推广的主要原因之一。本文采用了多重网格方法以提高其计算速度，同时为了适应复杂不规则的边界条件和水下地形，利用坐标变换来克服天然河道复杂边界条件给模拟带来的困难，通过算例分析了多重网格法的收敛特性，并采用长江武汉河段的实测资料对所建的水沙数学模型进行了验证。     

平面二维河床变形的数值模拟

为了研究河道平面二维的河床变形问题，及由此而引起的对防洪、航运等造成的影响，本文给出出非均匀沙的平面二维全沙动床数学模型方程组，并考虑了移质不和饱和输移、非均匀沙推移质输移及床沙级配的调整。在求解水流泥沙运动方程时，采用控制体和只法及动边界技术，对水流速度场、悬移质浓度场及河床变形进行了数值模拟。该模型采用正交曲线网格来克服天然河道边界形状复杂、长度尺度相差悬殊以及由于水位波动引起计算边变化等等困     

河流平面二维水流数学模型在抚河中的应用

本文提出了天然河道平面二维水流流场计算的一种通用数学模型,该模型克服了天然河道边界形状复杂、长宽尺度相差悬殊和由于水位波动引起计算边界变化等困难。应用该模型对抚河中游柴埠口至焦石坝河段洪水与中水流场进行了数值计算。计算结果表明,该模型具有较好的数学特性。     

潮汐河段糙率n的计算分析

针对平原河道糙率计算方法,探讨受潮汐影响的宽浅河段糙率计算。以长江河口段为例,分析潮周期内流量变化过程以及流速沿水深分布特征,选取落潮稳定时段,利用流速垂线分布特征及Einsten断面综合糙率计算方法计算河道糙率。利用明渠非恒定流圣维南方程,推算涨落潮历时过程中计算河段逐时河道糙率n,分析非恒定流量变化d Q/dt对糙率影响,反映了潮汐河段河道糙率变化特征,分析其落潮过程中,随水位降落洲滩水深植被等影响下河道糙率的变化情况,采用落潮稳定期天然实测资料,进行代表性断面测点垂线流速分布特征,综合糙率计算法和河道水力计算推求糙率法,分析确定河道糙率。     

全隐式差分法求解河道平面二维恒定水流运动方程

本文针对河道平面形状窄长的特点，采用全隐式差分法求解河道平面二维恒定水流运动方程，网格划分为曲线正交网络，本文同时提出了一种适合于复杂河道边界的曲线正交网格产生办法．实际计算表明，全隐式方法精度较高，且基本无条件稳定，在普通微机上运行，计算速度也是实际应用时可以接受的     

全隐式差分法求解河道平面二维恒定水流运动工程

本文针对河道平面形状窄长的特点，采用全隐式差分法求解河道平面二维恒定水流运动方程，网格划分为曲线正交网络，本文同时提出了一种适合于复杂河道边界的曲线正交网格产生办法。实际计算表明，全隐式方法精度较高，且基本无条件稳定，在普通微机上运行，计算速度也是实际应用时可以接受的。     

全耦合动边界非恒定流模型

全耦合动边界非恒定流模型ＬｕｉｓＲ．Ｐ．Ｃｏｒｒｅｉａ，ＢｏｍｍａｎｎａＧ．Ｋｒｉｓｈｎａｐｐａｎ，ＷａｔｅｒＨ．Ｇｒａｆ１引言及研究范围天然河流非恒定流输沙模拟对于许多工程和环境研究至关重要。现已开发了一些动边界非恒定流计算模型，但大多数这类模型忽...     

基于有限体积法的准二维水沙数学模型

天然河道水沙运动过程复杂，单纯的计算不能满足研究中对水沙运动过程分析的需要。本文基于守恒形式的有限体积法建立了一套准二维非恒定水沙耦合数学模型，既能保留一维模型稳定性好、计算速度快的优势，又在一定程度上具有二维模型的特点，能反映河床高程的横向变化。本文建立的数学模型，能够准确模拟水流和泥沙的运动情况，且对于河床淤积采用了不同的冲淤分配模式，对工程实践中的河床变形计算具有重要参考价值。     

一维圣维南方程组在非恒定流计算中的应用

天然情况下，河道水流在某河段内可能是恒定流，亦可能是非恒定流。一般地，山区性河流多视为恒定流，但在河道干支流的汇合口、河道与湖泊的交汇处、以及潮汐河段等处的水流常常为非恒定流。对于非恒定流， 用常规的水文学方法难以分析计算出河道水流的各个水文特征值，圣维南方程组则是解决此类问题的途径之一。运用圣维南方程组建立一维数学模型，应用芙蓉江江口水文站、长江徐六烃水文站实测水文资料进行分析验算，对解决非恒定流方面的一些实际的水文问题进行初步分析和探讨。     

一种简洁有效的河道平面二维流动数值模型

本文提出了一种简洁有效的河道平面二维流动数值模型。模型采用跟踪河道中心线走向的正交曲线坐标系，曲线网格可用代数方法直接生成。这种河道正交曲线网格较好地适合了河流的形态特征及流动特性，模型基于显式有限差分，利用水面回算消除不稳定性。并使模型在空间和时间上均达到二阶精度。模型采用显式非恒定流渐近迭代法计算河流恒定流场，为了有效地抑制非线性不稳定性发展，二维模型初值由准二维计算结果提供。本文针对弯道水槽试验成果。多体绕流，边池回流和天然山区河流情况，对数值模型进行了测试和验证。结果表明，模型具有较强的模拟复杂流态的能力。     

永定新河河口水文特征分析

为研究永定新河河口水文情势,采用一维恒定非均匀流方法计算各种组合工况下河道的水位、流速等要素,进一步分析了下边界潮位、河道计算工况对永定新河河口洪水位、流速的影响。该成果可为永定新河河口的工程设计和防洪评价提供参考。     

河道贴体平面正交曲线网格自动生成技术研究

河道流体数值计算中,为了克服天然河道边界复杂、长宽尺度相差悬殊等困难,基于有势流的等势线和流线的正交机理,利用POSSION方程转换,自动生成了贴合河道边界的正交曲线网格,从而使复杂的河道计算域转变成规则的矩形域,为河流数学模型的数值离散及求解提供了极大的方便。     

面向对象方法在河网非恒定流计算中的应用

运用节点一河道模型将河网划分为性质单一的子河道，子河道之间依靠节点来联系。并依据子河道的圣维南方程组和节点的补充方程。提出了整个河网非恒定流的计算方法。采用面向对象的程序设计语言。基于类的数据封装特性，分析了河网非恒定流计算程序中河道类、断面类、矩阵类以及节点类的实现方法。     

考虑河道涌容调节的排涝设计

针对防洪治涝工程规划设计中河道(网)非恒定流调蓄方法复杂而难于在排涝工程中推广应用的问题,为简化河道(网)调蓄计算方法,分析了河道调蓄过程的各特征状态,由此提出了采用非均匀流水面线来计算河道最大调蓄动容量的方法,并用于考虑河道(网)调蓄作用的排水泵站排涝能力验算和泵站优化设计。实例计算说明该方法简便、有效,可供同类工程设计参考。