河網(wǎng)水沙的數(shù)值模擬.pdf

1、隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,數(shù)字水利的建設(shè)已被提上日程,促進(jìn)水利現(xiàn)代化及水利的可持續(xù)發(fā)展建設(shè)已成為水利行業(yè)在新世紀(jì)的奮斗目標(biāo)和發(fā)展方向.則建立一套可靠適用的城市河網(wǎng)水流泥沙動(dòng)力學(xué)模型就是數(shù)字水利的重要部分.同時(shí),對(duì)于城市的防洪規(guī)劃、洪水預(yù)報(bào)分析、河道演變規(guī)律及水資源綜合利用等有著十分重大的意義.該論文結(jié)合珠江三角洲河網(wǎng)實(shí)際情形,應(yīng)用數(shù)值模擬方法對(duì)其進(jìn)行研究、計(jì)算并運(yùn)用Visual C＃.NET技術(shù)實(shí)現(xiàn)其可視化及其交互性操作.論文主要有如下三部分

2、組成.論文第一部分,回顧了以往的河網(wǎng)水流計(jì)算模型,比較他們的優(yōu)缺點(diǎn),并結(jié)合中國(guó)城市河網(wǎng)建設(shè)的實(shí)際,綜述了中國(guó)河網(wǎng)水流計(jì)算理論及應(yīng)用的進(jìn)展和水平以及論文的選題背景.同時(shí),對(duì)數(shù)值模擬的方法和理論做了簡(jiǎn)單的概述.論文第二部分,詳細(xì)論述了河網(wǎng)系統(tǒng)流動(dòng)的基本方程的數(shù)值模擬及半隱式有限元方法.將模型應(yīng)用于珠江三角洲河網(wǎng),進(jìn)一步分析顯示模型的特點(diǎn):1、采用分凝算法分別求解河網(wǎng)的水位分布與流量分布,水位與流量的耦合采用半隱式方法迭代計(jì)算,從而提高計(jì)算效

3、率.2、利用有限元的裝配算法,將河道水位方程與汊點(diǎn)水位方程疊加成總體方程求解,由于總體方程考慮了河網(wǎng)水位分布與變化的強(qiáng)耦合效應(yīng),因此該算法具有穩(wěn)定性強(qiáng)、收斂快的特點(diǎn).3、利用有限元的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)進(jìn)行河網(wǎng)描述(類似桿系結(jié)構(gòu)),對(duì)于工程規(guī)劃時(shí)增加河道斷面問(wèn)題,數(shù)據(jù)準(zhǔn)備簡(jiǎn)單.最后,應(yīng)用Visual C＃.NET面向?qū)ο蟮木幊碳夹g(shù)并應(yīng)用于珠江三角洲河網(wǎng),實(shí)現(xiàn)了河網(wǎng)計(jì)算的可視化,為用戶提供友好的交互式界面服務(wù),并對(duì)河網(wǎng)計(jì)算以及GIS系統(tǒng)等進(jìn)行了展望.