資源描述：
《河流泥沙數(shù)學模型.pdf》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關內容在行業(yè)資料-天天文庫。
1、SedimentationDept.,IWHR河流泥沙數(shù)學模型郭慶超中國水科院泥沙所2007年10月SedimentationDept.,IWHR內容1.簡介2.控制方程3.模型建立與使用SedimentationDept.,IWHR1.簡介隨著計算機技術的高速發(fā)展和河流泥沙基本理論的進步，水沙數(shù)學模型得到了快速發(fā)展，被廣泛地應用于水利工程、江河治理和河口海岸與泥沙運動有關的領域中，解決了很多生產難題，發(fā)揮了巨大效益。SedimentationDept.,IWHR1.簡介?水沙數(shù)學模型：1D,平面2D，立面2D，準3D，完全3D；?能夠嚴格總收物理原理
2、；?能夠嚴格遵守邊界和初始條件；?節(jié)省時間、人力和成本；?方案比選與優(yōu)化SedimentationDept.,IWHR1.簡介模型的功能解決實際問題：?河道演變?水庫泥沙淤積?水利工程的下游沖刷?取水口穩(wěn)定性?引航道及港池回淤?河口海岸工程泥沙問題SedimentationDept.,IWHR1.簡介模型的功能發(fā)現(xiàn)新的機理或規(guī)律t)8通過對比分析大8326y=0.0000158x-0.00916x+0.748x-11.826量計算方案成果，有42可能發(fā)現(xiàn)河道演變、0水庫泥沙淤積等的內-2-43在機理。這是模型試Criticalconcn:21kg/m-
3、6Annualsedimentation(10-8驗和資料分析無法達01020304050到的，因為這些方法3Sedimentconcentration(kg/m)所反映的情況是有限的。SedimentationDept.,IWHR1.簡介模型應滿足以下基本要求：?滿足物理的基本原理?被分析方法所檢驗：分析解(線性)/人工解(非線性)?被實驗和實測資料所檢驗?可以預測主要的物理過程?數(shù)值解是穩(wěn)定的?數(shù)值解是收斂的?數(shù)值結果是可接受的?數(shù)值結果符合實際情況SedimentationDept.,IWHR1.簡介好的模擬成果還依賴于使用者的經驗被實驗室數(shù)據(jù)證
4、實被理論/分析解好的數(shù)學模型應該被原型實測資料證實滿足證實模擬結果與實測資料相符模型使用者的經驗對模型質量影響也很大SedimentationDept.,IWHR2.控制方程??s??s??ε?(ε)ΔzΔxΔy?z?z?zz?z????ws3D懸移質運動(ws+Δz)ΔxΔy?z?ωs(?ωs?Δz)ΔxΔy?z??s??s??ε?(ε)Δy?ΔxΔz?yy??y?y?y??vs(vs+Δy)ΔxΔz?y??sΔyΔz??s??s?ε?()xε?εΔxΔyΔz?x??x?x?xx?x???ususΔyΔz(us+Δx)ΔyΔz?x?s?εΔxΔzy?
5、yvsΔxΔz?ωsΔxΔywsΔxΔy?s?εΔxΔyz?zSedimentationDept.,IWHR2.控制方程3D懸移質運動擴散方程?s?us?vs?ws?ωs???s????s????s?+++=+?εx?+??εy??+?εz??t?x?y?z?z?x??x??y??y??z??z?3D水流運動方程?u?v?w++=0?x?y?z?u2?uv?uw1?p*1??τxx?τxy?τxz?+++??++?=0?x?y?zρ?xρ??x?y?z?hw2*Hv?uv?v?vw1?p1??τxy?τyy?τyz?+++?++?=0u?zy?x?y?
6、zρ?yρ??x?y?z?xzb2*?uw?wv?w1?p1??τxz?τyz?τzz?+++??++?=0?x?y?zρ?zρ??x?y?z???ui?uj?τij=ν??+???ρui′u′j??xj?xi?SedimentationDept.,IWHR2.控制方程平面2D水流泥沙運動方程hvH0zu0?H?hu0?hv0y++=0xz?t?x?yb22uu2v2?hu0?hu0u0?hu0v0???u0?u0???H00+0++?εh+=?gh?g?22?2?t?x?y??x?y??xC22vu2v2?hv0?hu0v0?hv0v0???v0?v
7、0???H00+0++?εh+=?gh?g?22?2?t?x?y??x?y??yC?hs0?hu0s0?hv0s0???s0?????s0??()*++=?εh?+?εh??αωs0?s?t?x?y?x??x??y??y??zb(*)ρ'=αωs?s0?tSedimentationDept.,IWHR2.控制方程立面2D水流泥沙運動方程hwHu?u?wz+=0xzb?x?z?u?uu?uw1?p1?σ1?τxzx++=?++?t?x?zρ?xρ?xρ?z?w?uw?ww1?p1?τ1?σzxz++=?++?g?t?x?zρ?zρ?xρ?z?s?us?w
8、s?ωs???s????s?++=+?εx?+?εz??t?x?z?z?x??x??z??z?
