二维水沙数学模型及其在汉江入汇河段的应用

运用有限分析法的基本思想,自主开发了适用于汉江入汇段的平面二维数学模型.该模型采用了曲线四边形9点等参单元法,任意剖分计算区域,构造出形函数,并实行坐标变换,在划分网格技术中使用了适体河流边界将计算区域任意划分成多个曲线四边形的有限单元技术,在模型前后期处理技术如计算网格的任意划分技术,地形高程的插值技术上进行了改进,吸取了有限元法对河道不规则岸线有较好适应性的优点,发挥了有限差分方法成熟的数值方法技术.运用该模型对长江与汉江交汇处3组不同来流的情况下的流场进行了计算和分析验证,效果较好.     

考虑三维地形的水工建筑物有限元网格剖分

基于AutoCAD软件自带的VisualLISP语言,对AutoCAD进行二次开发,以三维地形等高线作基础,采用近点距离加权平均法对各高程点进行插值,生成水工建筑物数值计算需要的有限元计算网格,结合实际工程进行网格剖分.结果表明该方法能较好地反映地形起伏的情况.     

防洪模拟中的地形自适应网格生成技术

在洪水波演进过程中，地形是主要影响因素之一，根据计算区域内地形变化自动调整网格分布，可以使计算模型和计算结果能更加细致和精确地反映客观地形地貌。本文分析了江河洪水演进模拟中网格自动生成方面的需求，探讨了洪水模拟中两类地形自适应问题：突变地形和缓变地形。对于如堤防等阻水建筑物，概括为一种地形突变，网格自动生成时此类地形的自适应可以转化为边界自适应问题，因为此类地形突变一般均能以连续折线来表示。而对于缓变地形，本文提出了通过曲面样条函数拟合，形成计算区域内连续光滑的地形曲面，从而通过各点高程梯度来控制网格尺寸，实现网格生成过程中的地形自适应，即在地势平坦区域加大网格尺寸，而在地势变化剧烈的区域，加密网格。     

黄浦江二维有限元计算网格生成技术

计算网格生成是黄浦江二维模型数值模拟中的一项重要工作，研究中将地理信息系统(GIS)引入网格生成过程，利用电子地图采集地形信息，然后利用网格生成工具分区域自动生成有限元网格单元，利用离散数据点插补网格节点的河底高程值，最终生成了研究区域有限元计算网格。     

水利工程河谷地形高程数字模型的有限元研究

河谷地形十分复杂,随着水利工程建设规模的不断扩大,对设计要求也越来越严格,因此建立河谷三维有限元模型可以实现对河谷的数字化施工。三维河谷地图描述起来比二维河谷地图更为直观,数字高程模型和地形信息模拟具有广泛的应用价值。基于国内外研究现状,首先对河谷地形数据进行读取并进行预处理,随后讨论了有限元法基本方程、四节点单元和九节点单元。最后对塔里木河库车段进行数值高程有限元模拟,计算得出不同网格间距下的误差和标准差,并对其进行精度分析,以选出精度最高的网格划分方法。希望为今后河谷地形数字高程研究奠定理论基础。     

基于自然邻点插值计算的溃堤洪水二维模型

为了模拟溃堤洪水的演进过程,建立计算区域的二维水动力模型,采用基于非结构网格的Roe格式离散求解。针对保护区内存在线状地物等实际特点,将道路、灌渠渠堤等建筑物线性处理,概化为宽顶堰的形式计算,赋予实际高程,将其作为特殊边界与非结构网格耦联;采用自然邻点插值计算方法,将保护区与排水沟分区插值,还原区域内排水沟地形,通过以上方法,获得了具有真实地形的模型。将模型应用于青铜峡河西灌区四排口险工溃堤洪水模拟,有效模拟了道路、渠堤等特殊边界阻水和桥涵过水效果,以及排水沟内排水和入河口洪水倒灌过程,较为真实地反映了洪水在计算区域内的演进过程和淹没范围,具有较好的应用价值。     

江苏省高程控制系统关系浅析

0引言 地面点的高程常采用海拔高程,即从地面点沿垂线到大地水准面的距离。由于受潮汐、风浪的影响,海水面成了一个动态的曲面。在海边设立验潮站,进行长期观测,取海水的平均高度为高程零点,把通过该点的大地水准面称为高程基准面。     

机载LiDAR在长江中游河道测绘中的应用

传统河道地形测量效率低、部分区域施测难度较大,采用航测手段面临高程精度低、植被覆盖地面信息无法获取等问题,而机载激光扫描测量(LiDAR)具有较强的穿透性。因此,根据长江中游流域河道地形特点开展了机载三维激光扫描地形测绘,并对地形点及部分断面开展传统RTK测量,定性定量分析地形点和断面点的平面及高程精度、断面面积差。结果表明：在长江中游河道地形及断面测量中,机载激光雷达技术的平面精度和高程精度均能满足相关规范要求,可应用于长江中游河道地形和断面数据采集。     

河道湖泊地形的数字重构研究

以鄱阳湖实测地形散点、河道大断面及SRTM基础数据,结合遥感图像判断河道主流线、滩槽分界线,开发了由CAD格式河道大断面线性数据提取河道高程结点并转化为含地理信息高程结点的算法。采用正交网格曲线插值算法完成了河道断面曲面内插高程结点,重构了鄱阳湖流域湖泊及河道的数字地形。重构后的地形数据与实测数据相比较在河槽高程、形态及面积吻合较好;能满足在数字地球模型上进行三维仿真的需要,表明该方法的具有可行性和实用性。     

基于坡向判断的分布式水文模型研究应用

针对西北内陆高寒山区的水文、气象特点,以网格为最小单元将流域离散。通过分析同一高程网格坡向不同及其对到达地面太阳短波辐射通量的影响,提出地形要素差异导致地面冷热源再分布,调控融雪出流量,继而将坡向判断也作为系统重要输入项之一嵌入到模型计算中。最后通过在每一栅格单元上采用融雪型新安江产流模型与SCS汇流模型,构建整个流域的分布式水文模型。该模型在甘肃省石羊河流域进行模拟研究,其结果令人满意。     

一种适于复杂形状物体绕流计算的网格生成方法

本文给出了一种适用于复杂形状边界下进行复杂流动数值模拟的有效的网格生成方法，该方法将求解域分成若干个子域，由子域边界点分布来确定Ｐｏｉｓｓｏｎ方程源项，从而控制求解域内点分布，在全场求解Ｐｏｉｓｓｏｎ方程。所生成的网格质量高，且避免了用普通ＴＴＭ法生成网格时，网格疏密分布的控制过于依赖于经验参数的选择的缺点，作为例证，给出了环量控制翼型绕流的数值模拟结果。     

超大深基坑开挖对周围环境变形影响及对策分析

为研究超大复杂深基坑施工对邻近环境变形的影响,以河南省郑州市龙湖金融岛项目基坑工程为例,采用全站仪对基坑内支护桩顶、内支撑格构柱及坑外地面进行监测,利用多点位移计对支护桩旁土体进行测斜,通过分析基坑周围环境的位移时空变化特征,探究基坑支护桩、坑外土体及基坑变形的协调性。结果表明：基坑施工过程中,支护结构及周围建筑物沉降变形特征可分为土方开挖、垫层施工、内支撑拆除和垫层完工4个阶段;土方开挖及内支撑拆除阶段,支护桩桩顶、格构柱及邻近地面沉降变形较大,垫层施工对基坑变形具有减弱作用;土方开挖、垫层施工及内支撑拆除阶段,相邻格构柱间不均匀沉降使格构柱变形增大;基坑开挖主要对邻近管廊的沉降变形具有影响,特别是土方开挖前期邻近管廊的变形出现快速增大。针对基坑开挖过程中存在的问题提出了工程技术措施。     

有关黄河内流区几个问题的探讨

内流区应分为两种：一种是地表水资源与黄河及其支流无关，而地下水与黄河有关；另一种是地表水，地下水都与黄河及其支流无关，建议第一种名为地表水内流区；第二种命名为闭流区。黄河流域的内流区属于第一种，应划入黄河流域。目前，黄河流域地下水超采已严重影响地表水资源，故对地下水资源应加强研究。     

射水法混凝土防渗墙在坝基防渗中的应用

混凝土防渗墙技术是在松散透水地基或土石坝(堰)坝体中以泥浆固壁连续造孔成槽,在泥浆下浇筑混凝土,形成起防渗作用的地下连续墙,在我国已使用40余年,按成槽方法可将其分为钻挖成槽防渗墙、射水成槽防渗墙、链斗成槽防渗墙和锯槽防渗墙。本文通过射水法混凝土防渗墙在沙河水库坝基防渗处理中的成功应用,进一步证明了混凝土防渗墙是进行坝基防渗处理的一种有效方法。     

高海拔混流式水轮机全流道特性

以某高海拔水电站混流式机组为研究对象,应用ANSYS软件建立从蜗壳进口到尾水管出口的过流部件全流道模型,划分网格后导入Fluent17.0进行模拟计算。分析结果表明,模拟的流场与理论上的流场规律相符,模拟结果有较高可靠性。该方法可作为水轮机优化设计的辅助手段,预估水轮机的性能和流场特性。     

基于古河道变迁的廊坊东沽港地面沉降影响因素研究

通过搜集河北平原东沽港镇工程地质及水文地质资料,开展工程地质、水文地质、环境地质调查,利用物探、钻探、水准测量等技术手段进行勘查,并对地面沉降现状及危害进行跟踪调查,系统研究了东沽港镇地面沉降影响因素。结果表明:①研究区位于第四系古河道变迁带,具有物质松散、抗压性弱、沉陷性大的特点,在地下水位变化过程中,受砂层饱和自重、地下水下渗及其孔隙水压力差等影响,古河床与河漫滩易出现错动裂缝。②研究区地面沉降主要的外部因素是浅层地下水位下降,是引起地面沉降的动力;主要的内部因素是地层沉积差异,为地面不均匀沉降提供了物质基础;次要因素是深层地下水位变化、地质构造活动和人为回填池、塘等。研究区地面沉降影响因素的研究成果为河北平原地面沉降研究及防治提供理论依据。     

用Visual C++开发有限单元法后处理程序

针对有限单元法数值分析中不可避免地要进行大量的图形后处理工作和经常会出现某些特殊后处理需要和用现有商业化程序也不易得到很好解决的问题,以及很多研究者和工程设计者还没有条件有这样的商业程序,笔者基于平面三角形工作网格的绘图技术和自己多年来的应用经验,运用VC 6．0这种可视化开发工具,介绍一种面向对象的有限单元法等值线图形后处理技术,该技术的理论和方法简单,可靠实用,能绘制任意三维有限单元法计算域中任意剖面上的各种物理量的图形,比如温度场等温线、结构分析位移等值线、应力等值线以及渗流场中的等水头线、浸润线以及自由面等高程线图等,具有很好的使用性。     

计算结构可靠度快速实现与并行粗格子法

给出一次二阶矩法、蒙特卡洛法和粒子群算法求解可靠度的MATLAB简便程序.应用划分网格法与避免了维数灾的粗格子法求解几何可靠度;通过并行粗格子法求解可靠度时,将约束优化转化为无约束优化应用了外惩罚函数法.     

渗流自由面数值模拟方法比较

结合最新提出的自由面适应网格法,与现行的2种固定网格法即变单元渗透系数法和初流量法进行数值模拟比较,以探讨各种方法在自由面渗流计算中的优缺点及其应用情况。试探性地选取3种固定网格方法进行系统的比较,即在精度、迭代步数、网格敏感度、初设自由面敏感性上进行多方位比较,分析各方法的灵活性、鲁棒性、数值稳定性、计算效率和可靠性...     

径流泥沙的成因分割估算模式

从降雨对径流的形成，坡面的侵蚀和泥沙的输移过程出发，将径流分割为地表径流及地下径流；