河網(wǎng)水沙的數(shù)值模擬.pdf

1、隨著社會經(jīng)濟的發(fā)展,數(shù)字水利的建設已被提上日程,促進水利現(xiàn)代化及水利的可持續(xù)發(fā)展建設已成為水利行業(yè)在新世紀的奮斗目標和發(fā)展方向.則建立一套可靠適用的城市河網(wǎng)水流泥沙動力學模型就是數(shù)字水利的重要部分.同時,對于城市的防洪規(guī)劃、洪水預報分析、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)實際情形,應用數(shù)值模擬方法對其進行研究、計算并運用Visual C＃.NET技術(shù)實現(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)水流計算模型,比較他們的優(yōu)缺點,并結(jié)合中國城市河網(wǎng)建設的實際,綜述了中國河網(wǎng)水流計算理論及應用的進展和水平以及論文的選題背景.同時,對數(shù)值模擬的方法和理論做了簡單的概述.論文第二部分,詳細論述了河網(wǎng)系統(tǒng)流動的基本方程的數(shù)值模擬及半隱式有限元方法.將模型應用于珠江三角洲河網(wǎng),進一步分析顯示模型的特點: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算,從而提高計算效

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耦合效應,因此該算法具有穩(wěn)定性強、收斂快的特點.3、利用有限元的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)進行河網(wǎng)描述(類似桿系結(jié)構(gòu)),對于工程規(guī)劃時增加河道斷面問題,數(shù)據(jù)準備簡單.最后,應用Visual C＃.NET面向?qū)ο蟮木幊碳夹g(shù)并應用于珠江三角洲河網(wǎng),實現(xiàn)了河網(wǎng)計算的可視化,為用戶提供友好的交互式界面服務,并對河網(wǎng)計算以及GIS系統(tǒng)等進行了展望.