河道平面二维水沙数值模拟及其动态显示技术的研究（原版论文）.pdf文档全文

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武汉大学 硕士学位论文 河道平面二维水沙数值模拟及其动态显示技术的研究 姓名：徐林春 申请学位级别：硕士 专业：水力学及河流动力学 指导教师：赵明登;童汉毅 座机电话号码 摘 要 随着计算机技术的飞速发展，人们在研究河流泥沙问题时，越来越多的采用了数学模 型，研究对象也由～维问题逐步发展N-维以及三维问题。水沙数学模型以其方便高效、 费用低廉的特性，已经成为研究河道水沙运动规律和河床演变过程的一种重要手段之一。 随着国民经济的发展，更多的江河水力资源得到了开发利用，对水沙数学模型也提出了新 的要求，同时也为水沙运动基本理论研究的发展提供了一个很好的机遇和条件，以便水沙 模型能够更好的服务于生产实践。本文在二维水沙数学模型计算方法的改进以及计算结果 的可视化等方面做了一些工作，以期对生产实践和工程决策有所帮助。 本文共分六章，各章主要内容如下： 第一章为引言。首先对国内外水沙数学模型和主要数值计算方法的研究现状、河流水 沙数值模拟的发展方向、目前存在的主要技术难点作了较系统的阐述，在此基础上结合水 利工程的实际需要提出了本文的主要工作内容。 第二章为正交贴体坐标变换与网格生成技术。针对天然河道岸线曲折和流动区域不规 则的特点，采用正交贴体坐标变换技术，对比不同控制函数和边界处理方式以优选网格生 成模式，将不规则的物理区域转化到规则的计算区域，生成空间三维和平面二维内的曲线 网格，，使岸线与计算网格边界重合。并且通过射线扫描寻址的方法完成初始地形到计算地 形的映射。 第三章为水沙数学模型及其求解方法。建立了正交贴体曲线坐标系下平面二

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