基于多核处理器的平面二维水沙运动数值模拟技术研究

该文研究了基于多核处理器的平面二维水沙运动数值模拟技术,采用OpenMP并行编程标准对基于单核处理器的计算程序进行了优化,开发了基于多核处理器的计算程序.长江塔市驿河段的验证成果表明:在双核处理器上多核程序的计算速度同单核程序相比提高约47%,虽然程序并行造成离散方程组的收敛过程与单核程序略有差别,但迭代收敛后其计算结果无明显差别,且与实测成果吻合较好.     

二维水流数学模型在通江河大桥防洪评价的应用

修建跨河桥梁直接影响河道的行洪安全,因此,有必要对跨河桥梁建设项目进行防洪影响评价。为评价通江河大桥兴建后对河道行洪可能带来的影响,建立了基于非结构网格的平面二维水流数学模型,并验证了其可靠性。采用该模型对通江河大桥工程河段进行了模拟计算,计算结果表明河段上拟建大桥的存在对河段的防洪和水流特性无明显影响,从而为该工程的审批和建设提供了有力的科学依据。     

宁夏沙坡头河段二维水沙运动数值模拟研究

以沙坡头河段水沙运动为研究对象,利用平面二维水沙运动数学模型,采用非结构网格对模拟区域进行网格划分,以有限体积法为工具对水库的水沙运动进行了数值模拟.流速、河底高程模拟值与实测值的比较表明,所建立的平面二维水沙模型能够较为精确模拟沙坡头库区二维水沙运动,所采用的非结构网格有限体积法是适用的.研究结果为进一步研究水库的泥沙淤积规律奠定了基础,对水库的高效运行具有一定的参考价值.     

灌河燕尾港2万吨级码头防洪影响潮流数模研究

为了研究大型涉水建筑物的修建对潮汐河段防洪的影响,以灌河燕尾港2万吨级码头防洪影响为研究内容,采用有限体积方法,建立三角形非结构网格二维潮流数学模型,分析码头建设前后工程区水位、流速和流场的变化。结果表明,码头兴建后对工程区河道的水位和流速影响均较小,流场变化局限在局部小范围地区,故对灌河的防洪影响较小。     

基于生态景观的凌海市城市河道防洪影响分析

文章以凌海市大凌河入海口护岸工程为例,通过计算机数值模拟和流体动力学实验等技术,研究了水流受景观岛高度及植被群的影响,模拟了4种景观方案下洪水来袭时的流速和水位状况,定性揭示了城市河道防洪受生态景观的影响特征。研究成果为解决河流现状问题、促进水系循环、增强河道防洪能力和有效改善水质等城市建设,以及景观防洪的实际应用提供科学依据。     

二维恒定流数学模型在防洪影响评价中的应用

在研读近年来众多优秀防洪影响评价报告的基础上,通过仔细对比、研究,归纳二维非恒定流数学模型的应用条件、方法和范围:总结模型应用的具体情况,包括参数率定、工程概化、结果统计与分析;最后,探讨二维非恒定流数学模型在防洪评价实际应用中的问题。为今后更好地进行防洪影响评价提供良好的理论依据和实际解决方法。     

二维非恒定流数学模型在防洪影响评价中的应用

在研读近年来众多优秀防洪影响评价报告的基础上,通过仔细对比、研究,归纳二维非恒定流数学模型的应用条件、方法和范围;总结模型应用的具体情况,包括参数率定、工程概化、结果统计与分析;最后,探讨二维非恒定流数学模型在防洪评价实际应用中的问题.为今后更好地进行防洪影响评价提供良好的理论依据和实际解决方法.     

二维非恒定流数学模型在防洪影响评价中的应用

本文介绍了二维非恒定流数学模型的控制方程、定解条件、边界条件、模型剖分、模型调试、计算过程,以及二维非恒定流数学模型在郑武铁路防洪影响评价中的应用实例等。     

沉湖特大桥对河道防洪影响的数值模拟

为了分析沉湖特大桥对汉江沉湖河段的防洪影响情况,建立了非正交曲线坐标下平面二维水流数学模型,并应用该模型对汉江沉湖特大桥修建前后的水流运动情况进行了模拟。模型计算结果表明,桥梁修建后对工程附近河段水位和流速影响均较小,基本上不会对沉湖河段防洪产生不利影响。     

二维水流数学模型在涉水工程中数值模拟研究

在山区河流上修建涉水工程需考虑其对河道水流特性的影响,而山区河流水流运动的复杂性使此研究变得较为困难。该文建立了基于非结构网格的平面二维水流运动数学模型,并验证了其可靠性。采用该模型对岷江河段模拟计算,计算结果表明河段上拟建大桥的存在对河段水流特性无明显影响。     

二维水流数学模型在码头工程防洪评价中的应用

数学模型是防洪评价的一种重要技术手段。介绍了二维水流数学模型的基本原理以及二维水流数学模型在广西梧州市塘源综合码头防洪评价中的应用实例。结果表明:码头建成后,工程区上游约1.7 km至工程区下游约1.1 km范围内流场发生了变化,但变化幅度较小,在各频率洪水条件下,流速最大增加值与减小值均不超过0.1 m/s,且分布在工程所在位置附近,说明工程对所在河道总体河势稳定影响不大。     

平面二维溃坝水沙输移动床数学模型研究

为数值模拟溃坝洪水作用下泥沙输移及河床变形,建立了无结构三角形网格的平面二维水沙耦合数学模型。水动力学模型采用浑水流动方程,考虑了泥沙输移及床面冲淤变化对水流动量的影响;泥沙输移采用不平衡泥沙输移模式。模型数值计算格式采用守恒性较好的有限体积法,单元界面的对流通量采用基于近似黎曼解的Roe格式计算,扩散通量采用中心格式,不平衡泥沙输移方程采用坡度限制的二阶空间精度格式离散。模型经经典算例和小尺度瞬间全溃的动床实验资料检验,水面、床面及流速等计算结果与实验资料或解析解等比较吻合,分析了动床与定床水面及洪水传播速度的差异。在上述检验的基础上,采用动床模型对某河道型水库溃坝诱发的水沙运动进行了数值模拟,结果表明溃坝洪水下水流、泥沙及河床变形发生强烈的相互作用,采用水沙及河床变形耦合的数学模型是必要的。     

长江中游分汊型河道二维水沙数值模拟

针对长江分汊型河道边界复杂的特点,建立了基于多连通域贴体正交曲线坐标系下的二维水沙数学模型.模型采用有限差分法离散平面二维水流运动方程和泥沙输运方程,通过非恒定流多个时间步逼近模拟恒定流的方法,模拟了多分汊河段的水位、流速场及泥沙场.将所建模型初步应用于长江中游典型分汊河段--窑监河段的水沙过程模拟,结果表明模型能较好地模拟分汊河道的水沙运动规律.     

二维数学模型在防洪评价壅水计算中的应用

依据《防洪法》等有关规定,对河道管理范围内的建设项目和位于河流影响范围内的重要建设项目应进行防洪影响评价,重要的防洪工程应运用数学模型分析计算。选用数学模型时,可根据实际情况,在满足工程实际的需要条件下,适当的选用一维或二维数学模型。本文运用二维数学模型对吉林油田新民采油厂拟在河道滩地内新建油井工程进行壅水计算,并采用经验公式法进行校核。结果表明:对于河道内复杂地形及建筑物的防洪评价壅水计算,相比二维模型计算结果,经验公式计算结果偏小,采用二维模型计算结果进行防洪评价,结论更安全、可靠。     

平面二维水流数学模型在分散式亲水平台防洪评价中的应用

根据射阳河河道特点,结合4座亲水平台分散建设的要求,采用平面二维水流数学模型,对拟建平台处的水位、流速等水力因素,利用上下游实测资料对壅水高度及流速变化进行求解和分析,为准确评价分散式亲水平台建设对河道行洪影响提供依据.     

库区泥沙对溃坝洪水影响分析

针对淤积型水库溃坝洪水计算中是否考虑泥沙因素影响、产生怎样影响的问题,利用MIKE21中的水动力模块（HD）与输沙模块（ST）耦合,模拟淤积水库清水、浑水溃坝洪水演进过程,并通过溃坝峰顶流量值、溃坝最大水位值及溃坝洪水淹没历时的变化,分析泥沙因素对水库溃坝洪水影响。结果表明：库区泥沙可使下游各断面溃坝峰顶流量值变小,淹没历时变长;泥沙的中值粒径对峰顶流量、水位、淹没历时有影响。     

基于一维水动力模型分析涉水建筑对河道行洪能力的影响

针对涉水建筑物的调度运行影响河道行洪能力的现象,构建基于Saint-Venant方程组的一维水动力模型,并由Abbott六点隐式有限差分法近似求解方程组。利用实测断面数据对模型进行了等间距插值加密,根据建筑物实际属性结合模型计算要求,对阻水建筑物进行了概化处理。在河道工况复杂的清水河固原城区段的应用结果显示,该模型较为准确地模拟了橡胶坝及过水路面对河道洪水演进的影响,体现了挡水建筑物的过流阻水效果。模拟结果不仅可用于校核河道防洪设计标准,而且对相关部门采取防洪决策也具有一定参考价值。     

基于GIS和数学形态学的洪水淹没研究

根据数学形态学原理,利用“膨胀算子”分析洪水淹没区域的连通性;运用GIS栅格数据格式建立淹没区内离散的高程数据,最后根据体积法原理,计算出洪水淹没区水深和淹没范围.