潰壩洪水波數(shù)值方法研究.pdf

1、潰壩是一種低概率、高危害的社會(huì)災(zāi)害。潰壩洪水波的運(yùn)動(dòng)情況十分復(fù)雜，影響因素較多。早期潰壩問(wèn)題多是通過(guò)物理模型來(lái)進(jìn)行研究。隨著計(jì)算技術(shù)和數(shù)值方法的不斷進(jìn)步，越來(lái)越多的研究者對(duì)潰壩問(wèn)題采用了數(shù)值計(jì)算的方式來(lái)模擬。數(shù)值計(jì)算的優(yōu)越性也得到了越來(lái)越多的體現(xiàn)。因此，目前數(shù)學(xué)模型是潰壩問(wèn)題的主要研究手段。對(duì)潰壩數(shù)學(xué)模型的研究，能進(jìn)一步促進(jìn)了解潰壩的機(jī)理，更加準(zhǔn)確地分析大壩的安全性，了解潰壩洪水的破壞程度，從而有利于制定防洪決策、控制和減少災(zāi)害損失，因

2、而在理論上和實(shí)用上都有著重要的意義。 時(shí)空守恒元和解元法是由S.C.Chang提出的一種嶄新的數(shù)值方法，簡(jiǎn)稱(chēng)CE/SE法。CE/SE方法具有格式簡(jiǎn)單、穩(wěn)定性好、計(jì)算精度高的特點(diǎn)。數(shù)學(xué)上，可采用淺水方程來(lái)描述潰壩洪水波的流動(dòng)。本文采用經(jīng)過(guò)張?jiān)霎a(chǎn)等改進(jìn)的CE/SE方法來(lái)離散淺水方程，在前人研究的基礎(chǔ)上，利用二階泰勒展開(kāi)式來(lái)逼近通量函數(shù)，建立了一維潰壩洪水波的演進(jìn)數(shù)學(xué)模型。該模型使用FORTRAN語(yǔ)言編制計(jì)算程序，實(shí)現(xiàn)功能。