基于無結構網格的防洪評價數(shù)學模型的研究與應用.pdf

1、我國每年因洪水災害所造成的損失相當嚴重，而且隨著經濟的發(fā)展，這一災害對國民經濟的影響也越來越重。為減少損失，國家已投入了大量的人力物力，并加強了對洪水的科學研究。而河道水流數(shù)值模擬是研究洪水運動規(guī)律的一個非常有效的手段，在此方面，已有不少人做過相關工作。 本文是在無結構網格的基礎上，采用有限體積算法，建立了二維河道防洪評價數(shù)學模型，并對網格劃分中的一些問題作了較為深入的探討，具體包括關于網格生成中的背景網格、對陣面推進法的改進、

2、判斷任意多邊形是凸還是凹的幾種方法、關于粗網格與細網格的討論，二維點與封閉曲線關系的判斷，尺度效應，三角形網格與其它任意多邊形網格的相互轉化，及網格優(yōu)化等問題。在探討過程中，本文提出了背景信息這一概念，考慮了改進陣面推進法的三個要點，提出并詳細討論了判斷多邊形凹凸方法的實質和六種實用方法，此外還著重對網格粗細會對數(shù)值計算產生什么影響及如何產生影響作了較嚴格地分析。另外，本文還對有限體積算法中的問題，如糙率的處理、求解方法、守恒型差分格式

3、及高精度有限體積法等作了詳細討論；其中對于直接法中的條件數(shù)的論述是重點，該部分內容在詳述相關理論的基礎上，對一些文獻中的模糊論述作了更正，并提出了本文的一些看法。上述這些問題的探討對于模型的改進與完善都有一定的理論和實際意義。 最后本文針對北方河流枯水期河床干涸而雨季又常爆發(fā)洪水的特點，建立了二維河道防洪評價數(shù)學模型，并將其應用于灤河采礦工程的防洪評價，對工程前后灤河下游流域進行了水流數(shù)值計算，取得了合理的結果，并對工程方案進行