急缓流态交替的陡坡河道水动力模型
本文选题:水动力学 切入点:数值方法 出处:《水科学进展》2017年04期 论文类型:期刊论文
【摘要】:为解决河道水动力模拟中由于局部急、缓流态交替可能导致计算不稳定、模拟过程无法实施的问题,提出根据实际河段存在的缓流、急流、水跌以及水跃4种流态,采用基于特征线、水量平衡等原理在各流态分界处添加内部边界的思路,建立基于Preissmann方法的复杂流态自适应模拟模型。所构建的模型能保持Preissmann方法的特点,即相邻断面离散模板以及河道首末断面各需给定一个边界条件,该特点有利于方法直接与现有成熟河网水动力模型连接。理想算例的计算结果表明方法能够模拟急、缓流之间的渐变过渡;而石亭江的实际算例表明在急、缓流态频繁交替时,采用单河道模式及河网模式均能收敛到恒定状态,满足模拟实际复杂流态时的稳定性要求。
[Abstract]:In order to solve the problem that the calculation is unstable and the simulation process can not be carried out due to the local urgency and the alternate slow flow pattern in the hydrodynamic simulation of river channel, four kinds of flow patterns, namely slow flow, jet flow, water drop and water jump, are put forward according to the actual river reach, which are slow flow, jet flow, water drop and water jump. Based on the principle of characteristic line and water balance, an adaptive simulation model of complex flow state based on Preissmann method is established by adding internal boundary at each boundary of flow state. The model can preserve the characteristics of Preissmann method. That is to say, the discrete template of adjacent sections and the first and last sections of river channels need to be given a boundary condition, which is advantageous to the direct connection between the method and the existing hydrodynamic models of the existing river networks. The results of the ideal examples show that the method can be used to simulate rapidity. A practical example of Shiting River shows that the single channel model and the river network model can converge to a constant state when the urgent and slow flow patterns are frequently alternated, which can meet the requirements of stability when simulating the actual complex flow state.
【作者单位】: 河海大学水文水资源学院;南京水利科学研究院水文水资源研究所;河海大学水文水资源与水利工程科学国家重点实验室;
【基金】:国家重点研发计划资助项目(2016YFA0601000) 中央高校基本科研业务费专项资金资助项目(2015B20314)~~
【分类号】:TV133
【参考文献】
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【共引文献】
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【二级参考文献】
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本文编号:1591030
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