河口动边界二维水力计算

一、前言河口往往存在大片滩地,随着潮位涨落,水边线大幅度变化。在这种地区进行二维水力计算时,为了简便,常将水边线适当向水体推进,使水边线不因潮位的涨     

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。     

边界元法计算长江口二维平面潮波

本文采用富里叶分析将潮波分成各个分频率叠加,针对每一个频率,运用边界元技术来数值求解潮波控制方程,最后线性叠加,得到了全场的水位和流速分布,并同买测资料进行了比较,效果良好。     

二维孔口的边界元法数值计算

本文利用边界元法建立了一个求解二维孔口的数学模型。这一模型的特点只需要知道边界上的基本边界条件和自然边界条件,就可以得到边界上所需要求的流函数和水流速度;进而也可以得到内点的流函数及流速分布;并得到壁面上的压力分布。通过对带自由面的丹江口深孔的算例,得到了令人满意的计算结果。     

二维动边界潮流输沙及河床变形计算

应用不平衡输沙原理,水流方程、泥沙方程均采用ADI法处理,并应用连续动边界技术,建立了二维冲淤计算模型.计算域为非天然的变动水域,滩地上有引潮沟、进排水渠、泵房、挡潮闸及挡墙等水工建筑物,地形复杂,滩槽差大.计算结果同物理模型试验结果进行了详尽的对比、验证,特别是有详尽的含沙量过程的验证和冲淤的定量验证,其结果令人满意.     

控制体积法在二维潮流计算中的应用

本文采用控制体积法对沿水深平均的二维水流微分方程进行了离散，建立了二维流数学模型、并对连云港附近的潮流进行了验证计算，验证结果表明，无论经是流的整体形态，还是定点的水位、流速及流向都与实际情况符合良好。     

二维三维渗流计算在工程中的联合应用

建立二维或三维模型进行渗流计算是目前用来研究岩土工程中渗流问题常见的两种方法。以某工程围堰作为研究对象,分别采用上述两种方法对土石围堰的渗漏进行了计算分析。通过对围堰渗流量、渗流流速、渗透坡降、浸润面等表征渗漏的特征值进行对比,结果发现,二者存在一定的相合性和互补性,指出只有将二维模型和三维模型的计算结果结合起来,才能更好地反映工程实际。     

二维数学模型在城市河流排涝计算中的应用

为解决南渠下段岘山片区的排水问题,在岘山片区拟规划设置雨水抽排泵站,应用丹麦水利研究所(DHI)研发的平面二维数学模型MIKE21,根据实测河道地形资料进行网格概化,对渠新增排涝口进行建模,分析工程实施后对河道的壅水及其流速场变化的影响。结果表明:泵站排涝工程的实施,会增加南渠下段过洪量,增大河道行洪压力,影响河道行洪安全;由于泵站箱涵出水口下游有岘山铁路桥,会在桥上游形成阻塞,导致水流宣泄不畅。当南渠发生50年一遇洪峰时,工程实施后,若泵站满负荷抽排12.6 m3/s,工程上游水位壅高最大值为0.11 m,考虑到防洪安全,建议采取工程措施对泵站工程处南渠左岸堤防进行适当加高。     

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。     

二维计算程序在张力式平台研究中的应用

本文借助二维势流理论计算程序CSR2计算了张力式平台(TLP)的波频响应,并与中国船舶科学研究中心耐波性水池规则迎浪、斜浪中的试验结果及三维计算程序CSR3的计算结果进行了比较,为进一步验证该程序的可靠性,与荷兰船模水池TLP的三维理论计算及船模试验结果进行了对比,诸结果表明:该二维程序在波频范围内用于估算TLP的波频响应可以给出满意的结果。     

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.     

二维数学模拟计算的应用

采用有限元法,通过数学模型试验,进行了方案的计算、比较、分析,分析小山子塌岸的原因及今后松花江干流哈尔滨市区段的防洪发展。研究各种可能的工程措施并进行方案的比选数学模拟计算,为哈尔滨市的河道整治提出合理的方案,为设计提供必要的科学依据。     

干湿边界的斜对角笛卡尔方法在平面二维水沙数学模型中的应用

复杂边界,尤其是发生干湿变化的动边界,一直是二维水沙数学模型计算的难点,也是控制计算收敛和精度的关键。本文主要介绍在二维浅水方程和泥沙数学模型中采用斜对角笛卡尔方法结合干湿边界点的变化来处理复杂边界问题,并将这一方法应用到北京首都国际机场扩建工程跑道高程设计和华能丹东电厂海水蓄水库泥沙淤积的模型计算中。计算表明,该方法拟合精细、处理简单、计算高效,与实测结果吻合较好。     

二维堵口水力计算应用分析

堵口工程是围垦工程成败的关键,堵口工程施工中所遇到的技术问题,是整个围垦工程中最复杂和最困难的问题.分析了堵口一、二维水力计算原理与计算方法,并针对浙江省台州湾强潮河口椒江十一海塘围垦工程,在堵口方案相同条件下进行一维和二维堵口水力计算.一维和二维堵口水力计算的结果表明,两者各有优缺点,因此对于围垦堵口工程水力计算,应综合一、二维的优点,这样才能更准确地描述口门段流速特点,设计出安全可靠的截流堤.     

二维浅水波方程在河道演变分析计算中的应用研究

本文基于非结构三角网格构建河道二维浅水波方程,以辽宁东部河段为研究区域,并利用区域实测水位和流速数据对模型进行验证,通过设置不同边界条件模拟分析河道演变过程。研究结果表明:二维浅水波方程可实现河道流态沿程分布的数值模拟,模型模拟的断面水位和平均流速与实测值之间的拟合系数分别达到0.62和0.65以上,具有较好的拟合度;随着上边界条件流量加大,其河流流速分布较为均匀,流速受地形影响较少,河势比较平稳;从20世纪80年代到2010年代,研究河段受地形束窄影响,同一水位下河道的过水能力沿纵深方向逐渐减小。     

平面二维Lagrange—Euler方法及其在水流计算中的应用

作者在分析总结有关Ｌ－Ｅ法，ＭＡＣ法及ＰＩＣ法等优越性的基础上，建立了适合于计算类似分洪区水流运动的平面二维Ｌ－Ｅ法的数值模型，并用其同荆江分洪区１９５４年的分洪过程，通过计算结果与实测资料的对比，证实了该方法的可行性与可靠性。     

二维溃坝洪水计算方法在洪水风险图编制中的应用

洪水风险图是防汛保安的非工程措施.对建有水库地区采用二维溃坝洪水计算方法进行流场仿真计算,对其影响范围及程度进行预测,并在此基础上制作洪水风险图,更为科学、合理.     

二维水流数学模型在码头工程防洪影响计算分析中的应用

采用二维数学模型计算分析了工程前后河道水动力特性和流场的变化。结果表明:码头建成后对涨、落潮流的阻力较小,高潮位壅高值和低潮位抬高值均不超过0.01 m,水流流态及水流流速分布无明显变化,对防洪影响不大。更多还原