复杂边界河道流速场的数值模拟

本文采用正交曲线拟合坐标来克服天然河道复杂几何边界给有限差分法带来的困难，采用物理分步法求解水流的控制方程，应用“运边界”技术追踪在非恒定流时，因水位变化引起的计算区域的变化。建立了天然河道非恒定流的计算模式，成功地模拟了具有复杂边界二维河道的流速场。     

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。     

水锤特征线方程的一种等时距计算格式

本文推导了压力输水管中一维非恒定水流特征线方程的普遍差分形式；为克服声速变化时，特征线弯曲给计算带来的困难，引用Ｍａｓｓａｕ积分法；为更灵活地控制计算时距，采用了任起算点浮动的一种等时距方法，给出了一些边界，间断的处理方法。作为例举，将计算结果与Ｓｔｒｅｅｔｅｒ的试验数据进行了比较。     

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...     

三维动边界破开算子法不恒定流模拟研究

本文以静水压强假定下的大尺度三维水流方程为基础，对微分方程采用混合破开算子法求解，并引入了透水介质法处理动水边界、自由水面边界和床底边界，将动边界问题转化为定边界问题求解，对大尺度水体中的恒定与非恒定流动进行了成功的模拟计算。     

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。     

窄缝法在二维边界变动水域计算中的应用

本文根据在床底人为设置窄缝的设想,对二维不恒定流计算中由于水位变动而造成的计算域相应变动的问题进行了处理,结合破开算子法,提出了具有动边界功能的计算二维不恒定流动的一种新模式。该模式解决了用固定边界模拟变动边界的问题,并具有良好的稳定性和计算精度,计算实例表明:本模型与一般固定边界的模型相比,所增加的计算量不多,而大大改善了滩地水流的模拟。     

人工粘性、动边界及其在河口二维水流计算中的应用

本文就附加人工粘性以增强计算格式的稳定性和引用动边界以适应平面边界随潮位的变化这两个问题进行了分析。综合前人研究的基础上,建成了几种平面二维人工粘性项的结构形式,介绍了动边界的两种处理方式。分析了利用人工粘性抑制由于动边界的引用造成的局部不稳定的问题。通过对某电站升船机下游引航道非恒定的计算和长江口南支潮流场的计算试用,结果是令人满意的。     

带自由表面三维非恒定紊流场的全场数值模拟

本文基于Ｌａｇｒａｎｇｅ法与ＡＥＬ方法的思想推出了一种颇具实用价值的轨迹Ｅｕｌｅｒｉａｎ－Ｌａｇｒａｎｇｉａｎ（ＴＥＬ）型非恒定坐标变换系统，包括边界轨迹ＴＥＬ型非恒定变换与网格轨迹ＴＥＬ型非恒定变换；应用ＴＥＬ型非恒定坐标变换系统推出了带自由表面三维非恒定紊流场的全场数学模型，并通过以孤立波的爬坡计算与带自由表面强弯曲渠道紊流场计算作为实例验证了模型的可行性和有效性。     

水锤特征线方法的一种等时距计算格式

本文推导了压力输水管中一维非恒定水流特征线方程的普遍差分形式;为克服声速变化时,特征线弯曲给计算带来的困难,引用Massau积分法;为更灵活地控制计算时距,采用了任起算点浮动的一种等时距方法;给出了一些边界、间断的处理方法.作为例举,将计算结果与Streeter的试验数据进行了比较.     

水电站引水系统不同水力波动的耦合分析

以明渠、压力管道和调压室的非恒定流方程为基本方程,以恒定流计算结果为初始条件,结合渠首边界、渠管结合处边界、调压室边界和阀门边界处的连续方程和能量方程,利用特征线法建立了水锤波、调压室波、明渠波等3种水力波动的数值计算模型,并编制了相应的计算程序 。通过典型算例计算,分析了3种波的波动规律及其之间的耦合效应,计算结果符合一般规律,从而验证了所建模型及程序的正确性。     

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     

三峡工程引航道通航水流数值模拟应用研究

采用二维非恒定流数学模型,模拟了三峡工程上游和下游引航道在不同布置方案和各种枢纽运行方式下的引航道内非恒定水流.研究了坐标变换、网格划分、数值离散、动水边界及干床处理、计算成果可视化等关键技术,提出了处理方法.计算表明该数学模型稳定性好、收敛快、精度高;计算成果与模型试验成果较为吻合.     

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。     

三角形网格在二维不恒定流计算中的应用

采用不规则三角形网格进行二维不恒定流的差分计算,弥补了矩形网格对边界、地形适应性差这一不足,本文对三角形网格的差分格式及计算方法作了具体的探讨和实例计算. 计算结果表明:本模型具有良好的稳定性及计算精度.它既具有矩形网格差分法形式简单、省机时的优点,又具有容易适应边界、节点可随意布置、易于加密网格的特色.当采用三角形与矩形的混合网格时,效果更好,是值得进一步推广的计算格式.     

明渠结合有压管调水系统的水力瞬变计算

研究了明渠结合有压管调水系统水力瞬变的数值模拟，采用明渠非恒定流基本方程同时描述明渠的非恒定流和管道的有压汉，对有压流动采用了窄缝法求解，此外，研究了用非恒定流计算方法求解恒定流动，并提出了保证数值计算收敛的措施和方法，作为应用，模拟计算了正在修建的东深供水改造工程的恒定流和水力瞬为流。     

起推潮位对小清河水面线计算的影响分析

以小清河为例，分析了末端起推潮位对水面线计算的影响。通过分析潮位与小清河洪水组合关系，分别按恒定流静水位、恒定流动水位2种方案进行小清河水面线计算。结果表明：既定的河道条件下，潮水回水段水位变化受潮水动水位过程影响较大；但同一断面处最高水位的差异较小，动水位过程对最高水位的影响不大。考虑到防洪、防潮安全及其他不确定性因素，推荐采用恒定流静水位方案确定工程规模。     

张峰水库泥沙冲淤计算数学模型

水库泥沙淤积计算，作为水库工程设计的重要组成部分，直接影响到工程设计的质量。文中以张峰水库为背景，采用一维非恒定非饱和输沙模型对水库的淤积形态及总量变化、淤积前后库容的变化进行了计算，为水库的规划、设计和运行管理提供了科学的依据。     

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。     

南水北调中线工程总干渠水力学 仿真模型研究

以节制闸为边界将南水北调中线总干渠分为若干子段,采用闸门过闸流量公式、能量方程、圣维南（Saint-Venant）方程组和低压管流方程分别计算闸门水位流量关系、明渠恒定流、明渠非恒定流和有压建筑物非恒定流,以此建立总干渠水力学计算模型。通过双重迭代方法对水流方程、过闸流量方程进行联合求解,以模拟总干渠运行调度动态过渡过程,以京石段2008年输水实测数据对水力学模型进行验证,结果表明模型具有良好的收敛性和较高的精度。