基于高精度WENO格式的二维溃坝波数值模拟

以浅水波方程组建立二维溃坝洪水模型,对经典WENO格式计算模板重新选取,得到各计算模板上重构多项式,对各个模板的局部光滑因子进行组合得到更高阶的全局光滑因子,建立相应的非线性权,将各模板上重构多项式加权处理得到计算单元界面数值通量的一个新高精度WENO格式,泰勒级数展开证明了该格式的非线性权比经典WENO格式的非线性权更接近理想权。将该格式、Lax-Friedrich通量分裂方法和局部特征分解方法相结合用于二维浅水方程的离散求解,模拟二维局部溃坝流和圆形溃坝流洪水的演进过程,模拟结果与实际流动符合较好,表明采用高精度WENO格式所建立的高分辨率溃坝模型能很好地模拟溃坝波的演进过程。     

一种有限体积法在浅水波模拟中的应用

采用有限体积法离散浅水波方程,并结合有限差分法计算界面通量,界面通量计算达到二阶精度,运用非结构的三角形网格以适应复杂不规则的边界,建立了一种新的离散格式。通过对典型算例的模拟计算,证明此格式模拟浅水波是合理可行的。     

二维溃坝波传播和绕流特性的高精度数值模拟

本文建立了二维浅水方程的高分辨率差分模型，即将浅水方程作空间差分分裂，分别沿x、y方向应用组合型的通量限制二阶TVD格式，采用Van Leer的MUSCL型限量函数，用以解决二维溃坝的计算问题.首先分别与一维理论解和其它二维结果的比较，表明本文的方法非常成功.然后对全溃和部分溃情况下的溃坝波传播和绕流问题进行了数值研究，给出了精细的数值结果，揭示了其复杂的运动特性.     

弯曲与分叉渠道溃坝波运动特性的数值预报

基于 TVD格式的有限差分算法思想 ,考虑节点与单元的对应关系 ,对任意四边形单元各边的通量采用优选限量函数的组合型 TVD格式进行插值 ,在时间上采用两步 Runge- Kut-ta法离散 ,建立了守恒型浅水方程有限体积的高分辨率计算模型。针对 180°强弯曲河道、90°双支以及 4 5°三支分叉渠道 ,数值预报了溃坝波的演进过程 ,揭示了溃坝波在弯曲河道中内外两岸速度与水位变化 ,在分叉河道中自动进行流量与动量再分配 ,在叉点角区形成旋涡、壅高等复杂运动特征 ,同时反映了湿底与干底的影响     

固相萃取技术及其在环境优先污染物监测中的应用

固相萃取(SPE)技术在环境样品前处理中主要应用于对水样的处理,同时应用于大气和土壤以及海洋生物样品的前处理。简单介绍了固相萃取的5个步骤,即吸附剂的活化与处理、加入样品、净化、洗脱、柱的再生,分析了吸附剂的选择依据为官能度、粒子大小及形状、表面积、孔径及化学惰性,指出吸附剂的选择困难限制了固相萃取技术的广泛应用,而对于优先污染物中几大类化合物吸附剂选择的研究目前还是空白。     

二维流模型在西关水库溃坝分析中的应用

溃坝洪水一般发生时间短,洪峰流量大,淹没范围广,对于溃坝洪水进行模拟演进分析,并采取相关预防措施十分必要。以迁西县西关水库为例,模拟工况考虑水库坝址下游新建铁路桥1座,分析当西关水库大坝发生溃决时对下游铁路桥的影响。     

光纤传输在山美水库中的应用

该文概述了光纤传输具有的频带宽、通讯容量大、信号损耗低、不受电磁波干扰、扩容便捷等优点,并介绍了光纤传输在山美水库各个系统中的应用,供类似工程参考。     

移动边界的有限体积KFVS方法在一维溃坝波计算中的应用

本文从Boltzmaun方程出发,采用有限体积KFVS（Kinetic flux-vector splitting）方法,对微观粒子的速度分布进行组合,给出了模拟河道洪水演进时干湿交界处移动边界的一种新方法。并成功地模拟了大坝下游为干河道的一维溃坝模型,通过和精确解的比较得出,此方法在处理河道移动边界问题上是成功和有效的。     

光纤传输网络在南水北调工程中的应用

本文阐述了光纤传输特性及优点,分析比较了光纤传输的IP技术、SDH技术及多业务传输平台MsTP传输网络技术,并结合南水北调工程的特点,提出了南水北调远程监控及通信光纤传输方案比选。     

Visual Modflow在地下水污染物运移模拟中的应用

建立北京某污染场区水文地质概化模型,运用国际通用可视化标准软件Visual Modflow对研究区地下水污染物运移规律进行分析。结果表明,污染物在地下水迁移过程中,由于弥散和对流的共同作用,其污染范围形状由最初近似圆形逐渐变为近似椭圆形,其长轴方向与水流流向一致。模拟结果可以为该污染场区地下水环境评价和治理提供科学依据。     

HIGH-RESOLUTION SEMI-DISCRETE CENTRAL SCHEME FOR DAM-BREAK PROBLEMS

1.INTRODUCTIONThis paper is focused onthe numerical si mula-tion of dam-break problems.The study of the dam-break is of great i mportance because the ensuingflood causes property damage and loss of humanlives.The dam-break problems can be described bythe shallow water equations,the solution of whichis basically obtained by numerical methods.For in-stance,Wang and Ni[1]used the finite volumemethod.Wei et al.[2]and Pan et al.[3]used finitedifference method.In recent years,high-resolu-tion…     

用混合有限分析法求解二维溃坝洪水波的演进

在交错网格上,基于混合有限分析法离散浅水方程组和水深平均k-ε两方程湍流模型,并运用SIMPLE算法求解离散后的代数方程组,建立平面二维溃坝洪水波演进模型,对比典型算例——平底无摩擦二维非对称部分溃坝问题,数值模拟结果表明该模型能够较好地模拟自由面的变化规律,具有较强的捕捉间断的能力,充分显示了混合有限分析法模拟溃坝洪水波间断面的形状和位置的优良性能。     

浅水流动的模拟方法比较

本文研究浅水模拟中几种具有代表性的计算格式,包括不同阶数的简单格式、迎风格式、利用不同通量控制器的TVD格式以及基于分子运动理论的KFVS格式。通过对具有多种不同水流以及间断的一维溃坝的模拟,这些格式的优劣从各种典型数值现象中体现出来。最后用筛选后的格式对一维溃坝物理实验以及二维扩展渠道水流进行模拟。由于KFVS格式符合基本的流体分子运动规律,虽然引入了一定的耗散误差,但此格式无论对一维问题还是二维问题总体模拟效果都较佳。     

在浅水方程中利用Riemann问题精确解的数值方法

先从一维Riemann问题解的结构入手,分别对湿区和干区两种情况进行分析,得到精确解的解析形式,并讨论其存在性和唯一性,然后采用物理方程旋转不变量的原理,将全局坐标旋转至界面法相的局部坐标,从而将二维浅水方程中的Riemann问题转化为一维问题进行求解。并通过对三个溃坝案例进行数值模拟,证明了在浅水方程中利用Riemann精确解的可行性,验证了该方法在干/湿区问题上的合理性与有效性,也证明此算法具有精确捕捉溃坝波问题的能力。     

基于非结构化网格建立求解具有复杂地形的浅水流动的数值模型

采用有限体积法,基于非结构化网格上建立求解具有复杂地形的浅水流动数值模型。采用Roe格式的计算界面通量,引入一种单元界面处近似水深的方法来处理地形变化源项,并证明了在非结构化网上满足和谐性条件,此外,此方法还能有效的应用到现存的激波捕捉方法,如HLL、HLLC和CU格式等。通过两个算例,验证了格式是和谐的并具有良好的间断捕捉能力。     

水域纳污能力分析方法研究与应用

分析了水域自净过程的特点,不同水域纳污能力的计算模型及其参数选取,并应用于实例,同时指出了水域纳污能力的主要影响因素及纳污能力在当今水资源管理中的作用,在水环境保护基础理论方面进行了有益探讨。     

建筑物影响下的堤坝溃决水流数值模拟方法

采用基于非结构网格的有限体积法对建筑物影响下的堤坝溃决水流进行了数值模拟.为模拟建筑物对溃决水流产生的影响,模型采用了三种方法:固壁边界法、真实地形法和加大糙率法.经物理模型验证,当建筑物顶部不过流时,三种方法均能得到较好的计算结果,其中固壁边界法和真实地形法的计算结果基本一致;而加大糙率法由于对反射波的计算不如其它两种方法灵敏,因而在城区内所得的计算水深比其它方法略低一些.     

Pollutant mixing and transport process via diverse transverse release positions in a multi-anabranch river with three braid bars

A multi-anabranch river with three braid bars is a typical river pattern in nature, but no studies have been conducted to describe mixing characteristics of pollutants in the river. In this study, a physical model of a typical multi-anabranch river with three braid bars was established to explore the pollutant mixing characteristics in different branches. The multi-anabranch reach was separated into seven branches, B1, B2, B3, B4, B5, B6, and B7, by three braid bars. Five tracer release positions located 2.9 m upstream from the inlet section of the multi-anabranch reach were adopted, and the distances from the five positions to the left bank of the upstream main channel were 1/6B, 1/3B, 1/2B, 2/3B, and 5/6B(B is the width of the upstream main channel), respectively. The longitudinal velocities and pollutant concentrations in the seven branches were measured. The planar flow field and mixing characteristics of pollutants from the bottom to the surface in the multi-anabranch river were obtained and analyzed. The results show that the pollutant release positions are the main influencing factors in the pollutant transport process, and the diversion points and pollutant release positions jointly influence the percentage ratios of the pollutant fluxes in branches B1, B2, and B3 to the pollutant flux in the upstream main channel.     

移动边界浅水问题的数值研究

移动边界问题是水力计算中难点之一 ,本文用拉格朗日坐标系来描述浅水方程 ,并用二阶Godunov算法求解有移动边界的浅水问题的数值解。在拉格朗日坐标系下 ,移动边界条件十分容易处理 ,数值计算结果表明 ,该方法十分有效