長江中下游水沙輸運(yùn)及其調(diào)控數(shù)學(xué)模型研究.pdf

1、根據(jù)長江中下游水系復(fù)雜，涉及范圍廣，地域差異顯著，空間尺度變化大，區(qū)域組成復(fù)雜多樣，且耦合作用強(qiáng)，相互影響，相互制約等實際情況，從探索長江中下游水沙輸運(yùn)規(guī)律包括河道水沙和湖泊水沙運(yùn)動規(guī)律入手，針對一維非恒定流非均勻沙河網(wǎng)水沙輸運(yùn)和河床演變模型，二維湖泊水沙有限控制體積法數(shù)學(xué)模型，以及在數(shù)值模擬框架內(nèi)對區(qū)域內(nèi)各種水力單元或環(huán)節(jié)的計算模式，包括分流口、匯流口水沙計算模式，河網(wǎng)動邊界及其計算模式，湖泊泥沙輸沙率計算模式，動床阻力計算模式和河道

2、橫斷面變形計算模式，進(jìn)行了深入研究，從而構(gòu)建了長江中下游水沙輸運(yùn)數(shù)學(xué)模型。所得研究成果通過長江中下游長歷時水沙輸運(yùn)和河床變形的模擬計算，并與實測資料相比較，取得了良好成果。在上述研究的基礎(chǔ)上，開展了長江中下游防洪若干規(guī)劃方案的論證計算，論證計算的成果已運(yùn)用長江中下游防洪規(guī)劃之中，并將所研究的數(shù)學(xué)模型延伸到長江中下游實時環(huán)境下的洪水預(yù)報與調(diào)度仿真模擬，并以此為內(nèi)核建立了長江中下游實時洪水預(yù)報調(diào)度系統(tǒng)，該系統(tǒng)已在長江中下游防汛中進(jìn)行試運(yùn)行，

3、取得了良好的效果。 論文共分為六章進(jìn)行討論。第一章緒論，重點討論研究課題的背景、科學(xué)意義及其研究現(xiàn)狀；第二章長江中下游江河湖泊水沙特性，重點討論長江中下游水沙特性的復(fù)雜性和建模難點；第三章一維河網(wǎng)水沙數(shù)值模擬的核心算法，針對復(fù)雜水系水沙模擬存在的問題，討論復(fù)雜水系水沙計算模式的建立和關(guān)鍵環(huán)節(jié)的科學(xué)技術(shù)處理；第四章平面二維水沙數(shù)值模擬核心算法，利用目前高性能水流計算方法，建立二維水沙數(shù)值模擬的有限控制體積算法，并對二維湖泊泥沙淤積