基于元胞方法的河道地形重構(gòu).pdf

1、河道地形是河流模擬的基本構(gòu)成要素之一。在河流數(shù)值模擬和物理模型實(shí)驗(yàn)的前期準(zhǔn)備工作中，河道地形將直接影響模擬結(jié)果的準(zhǔn)確性與可信度?，F(xiàn)有的河道地形重構(gòu)方法，主要是根據(jù)在河道中實(shí)測(cè)的上下游斷面地形數(shù)據(jù)，通過(guò)純數(shù)學(xué)插值方法來(lái)建立斷面間的初始地形。這類方法存在明顯的缺陷是純數(shù)學(xué)插值沒(méi)有使用任何水沙運(yùn)動(dòng)信息，重構(gòu)的地形雖然在縱向是連續(xù)甚至光滑的，但在橫向?qū)⒊霈F(xiàn)非自然的條帶裝結(jié)構(gòu)，這種地形無(wú)論對(duì)于物理模型試驗(yàn)還是數(shù)值模擬，都將對(duì)其試驗(yàn)和模擬結(jié)果產(chǎn)生重

2、大影響。
　　本文將元胞方法引入到地形重構(gòu)過(guò)程中，通過(guò)將復(fù)雜的河流動(dòng)力學(xué)過(guò)程進(jìn)行簡(jiǎn)化，建立了包括縱向徑流演進(jìn)規(guī)則、元胞單元沖淤規(guī)則、彎道水沙運(yùn)動(dòng)規(guī)則、河心灘繞流及側(cè)向沖刷規(guī)則、河道地形的橫向延展規(guī)則在內(nèi)的元胞間動(dòng)力學(xué)作用規(guī)則，最終形成基于元胞方法的河道地形重構(gòu)模型。對(duì)不同尺度的三類河（溝）道進(jìn)行了實(shí)際地形重構(gòu)計(jì)算和評(píng)估。研究結(jié)果表明，基于元胞方法的地形重構(gòu)能夠較好地避免前者造成的非自然的條帶狀地形，重構(gòu)的地形不僅能反映實(shí)際地形的趨