基于二维平面水流数学模型的平原河道上跨改建桥梁流场影响分析

模型基于全方位不可压缩与雷诺数均匀分布的纳维斯托克斯方程,并服从于非线性布西尼斯克方程假定和静水压强的假定,通过对皖北平原河流上跨桥梁的河道二维水流数学模型研究,分析了平原河流在上跨桥梁改建后的流场变化,对比流速、流向变化,分析认为工程实施后,河道流速较小,减轻了洪水期现状河道的岸坡及主河槽的冲刷,受桥墩阻水作用影响,桥墩局部流场发生细微变化,但对河道流场的影响程度和影响范围较小,在较短河段内便可消除,工程对整个河道的流场影响较小。

湖南澧水武圣宫滩航道改道平面二维水流数学模型研究

湖南澧水武圣宫滩位于淞虎航线53 km航道内,是湖南省水路运输体系的重要一环,为提高其通航标准以及航运价值,对该处航道进行改道处理。着重分析河段的演变趋势和碍航特性,提出澧水武圣宫滩航道的改道方案。通过数值模拟试验,研究航道改道工程实施后,河段通航条件的变化情况,分析不同来流条件下及最低通航水位时的参数变化趋势,以及开挖航道的稳定性。数值模拟试验结果表明:方案实施后澧水武圣宫滩左汊开挖区水流条件及航道稳定性满足需要,河段航道改道在技术上可行,为类似险滩的治理提供可靠的理论依据。

平面二维水流泥沙数学模型有限元分析

建立了水流泥沙平面二维数学模型 讨论了动边界处理方法及定解条件 在利用有限元方法建立了离散的常微分方程组后 ,采用了选择系数质量矩阵集中法求解 ,从而避免了大量方程组的联解 ,极大限度地节省了计算存贮量 ,缩短了计算时间 通过实例验证 ,该模型适用于短河段、沉沙区、放淤区、引航道及边界条件较复杂的水工建筑物附近动床河段的冲淤数值模拟 。

河市州河大桥通航水流平面二维数学模型研究

采用平面二维水流数学模型,分析了州河大桥建桥前后的通航水流条件。通过工程修建前后水面线和流场的计算和分析,表明州河大桥的修建对各级流量下河道的水位、过水断面面积和河宽的变化影响很小,对主河道流场基本不会产生影响,论证了大桥修建的可行性。

平面二维河道水流泥沙数学模型

引入通度概念处理河道不规则边界，用ＡＤＩ算法求解沿水深平均方程，破开算子法解悬移质不平衡输沙方程及河床变形方程，建立了平面二维河道水流泥沙数学模型，并通过物理模型试验对数学模型进行检验。

浅水湖泊平面二维水流-水质-底泥污染模型研究

从三维对流-扩散方程出发,推导包含底泥污染的水质控制方程,并与浅水流动方程耦合,建立相应的浅水湖泊平面二维水流-水质-底泥污染的数学模型。运用伽辽金加权余量法推导出数学模型方程组的有限元公式,开发了实时二维水动力、水质模型。利用模型计算玄武湖混合流、水质动态变化过程,结果与实测值较吻合,从而为浅水湖泊混合流、包含底泥污染的水质模拟提供了一种可操作的新途径。

基于二维平面拟合的电网脆弱性分析

电网的脆弱性分析对于指导事故防控和确保系统安全稳定运行具有重要意义。文中同时考虑影响电网脆弱性的运行状态和拓扑参量因素,在一定的电网运行条件下,结合加权改进的小世界模型,提出了基于二维平面拟合的电网脆弱性分析方法。主要研究扰动后潮流转移过程中电网结构改变与运行状态变化之间的相互关系,分析具有不同输送潮流和不同结构特征的线路故障导致的转运潮流改变和电网拓扑变化对于系统脆弱性的影响,并从中找出电网的脆弱线路,这对于指导电网中相关重要元件的监控、维护工作提供了可供参考的依据。算例结果表明所述方法合理、有效,具有在线应用的前景。

平面二维水流泥沙数值模拟

基于三角形网格划分,采用有限元方法,建立了河道平面二维水流泥沙数学模型。采用质量集中的简化处理和预估校正的时间推进算法,较好地解决了有限元计算存储量和计算速度问题。以空腔流和突扩段两种情况为例对模型进行了检验计算,结果表明,模型能较好地模拟河道水流泥沙运动及河床变形情况,且计算稳定性好、速度快、精度较高。

平面二维非恒定非均匀泥沙数学模型

基于贴体坐标转换原理,建立了贴体坐标下的河道平面二维非恒定非均匀泥沙数学模型,然后应用ADI法对控制方程进行离散求解.在求解过程中,运用最小能耗率原理来确定河道在冲淤过程中的河宽变化及河岸摆动幅度,弥补了大多数泥沙数学模型只能计算固定河宽下的河床冲淤变化的缺陷.以黄河青铜峡水库为实例,对模型进行了验证计算.计算结果表明,模型能较好地反映库区的水流泥沙运动及河床冲淤变形情况.

库区平面二维水沙数学模型的研究与应用

本文建立了库区平面二维水沙数学模型,应用有限体积法思想,增强了模型的适应性和灵活性。利用该模型对庙宫水库库区内的水流和泥沙冲淤进行分析研究,结果表明,模型能较好地模拟水库的河道水流泥沙运动及河床变形情况,将其应用于庙宫水库蓄水排沙预报的模拟计算中,通过综合对比,提出了水库现状泄流条件下最优清淤方案。

水库二维水流泥沙数学模型及应用

建立水库坝区平面二维水流泥沙数学模型，考虑了悬移质非均匀、非饱和输沙特性，采用正交曲线坐标拟合复杂边界、ＳＩＭＰＬＥＣ程式离散求解及动边界技术．用该模型对白沙水库流场和河床变形进行了数值验证，计算了典型年条件下，水库取水口附近流场和河床局部形态．结果表明坝前取水口漏斗基本保持稳定状态．

二维水流数学模型在多分汊河道鱼类栖息地设计中的应用

多分汊河道汇合或分流口水流流态复杂,常常存在河口滩及深槽,复杂多样的水文水力条件为鱼类提供了良好的进食及休憩场所。针对多分汊河道边界复杂的特点,建立了基于一般曲线坐标系下的平面二维水流数学模型。将所建立的数学模型应用于大渡河乐山段安谷水电站左岸生态河网建设和鱼类栖息地设计,对工程投运前后河段的水深、流速、流场、分流比进行模拟和对比分析,设置生态工程措施,使得鱼类产卵场河段水流特性仍满足鱼类栖息地要求。从安谷水电站运行效果看,设计的生态措施对河道鱼类栖息改善取得了较好的实践效果。

鸭子荡水库地形前处理及二维水流运动模拟

为了研究鸭子荡水库的二维水流问题,用图像处理方法结合谷歌地球(GE)软件对该水库进行地形的前处理。通过图像拼接、数学形态学和实测资料相结合的方法获取该水库的初始地形,对建立的平面二维RNG k-ε紊流数学模型中的水流模块给出合理的边界条件和初始条件,并采用有限体积法离散方程,通过阵面推进法划分网格,对水库流场和入水口、取水塔附近的断面垂线平均流速进行数值模拟。结果表明,利用图像处理方法结合GE软件能够得到精确、详细的水库复杂地形。在此基础上进行了水库流场数值模拟和关键位置的断面垂线平均流速数值模拟,模拟结果和实测结果较吻合。

弯道水流二维数值模拟及岸线整治的水动力分析方法研究

文章采用边界拟合坐标变换技术,克服了河道岸线蜿蜒曲折引起的计算困难,分析对比不同形式控制函数对所生成计算网格质量的影响,提出了一种简单易行的计算变换后网格地形的插值方法。建立了边界拟合坐标系下平面二维水流数学模型,对河北省境内的黎河西梁子河段水流情况进行模拟,计算结果与实测水位、流速资料吻合较好。根据二维恒定流动量方程,提出弯道岸线冲击力、剪切力的计算方法,以此为理论基础,计算了黎河西梁子河段岸线应力沿程分布。

河流平面二维水流的杂交有限元法

结合差分法和有限元法的优点提出了较为合理的杂交型计算格式。同时，采用改进了的水流平面图法确定初值，大大减少了机时，在一定条件下，采用该方法便能满足工程要求。

河势贴体河道平面二维正交网格生成方法的研究及应用

基于河势概念和Hermite三次插值函数 ,提出了河势贴体河道平面二维正交四边形网格的生成方法 ;与边界层坐标系下水深平均流体力学控制方程和SIMPLER算法联合使用 ,建立了河道平面二维数学模型 ;进行了葛洲坝枢纽至磨盘溪河段二维网格生成及水流泥沙数学模型的实例研究 ;

湖北碾盘山水利水电枢纽导流明渠和泄水闸联合过流模拟研究

湖北汉江碾盘山枢纽为Ⅱ等大(2)型工程,枢纽为河床式电站。目前导流明渠左侧副坝已施工完成,基坑内泄水闸已基本完工,电站厂房、船闸尚未完工。坝体临时度汛标准为100年一遇,当发生10年一遇以上洪水,由导流明渠和泄水闸联合下泄,由于种种原因,汛前围堰全部拆除难度较大,导致泄水闸不能完全按照泄流能力泄洪。因工期紧、施工度汛过流条件及工况复杂,物理模型试验往往不能及时模拟。通过平面二维水流数学模型,根据施工进度实时、动态模拟泄水闸与导流明渠联合过流工况,得出合理分流比,为施工安全度汛提供技术支撑。

沙河京广铁路大桥河段通航水流条件数值模拟

沙河复航工程在漯河市推荐线上存在桥梁净空低于IV级通航标准,桥孔内局部水流流速超过设计要求,不满足通航水流条件的情况,需要对航道内的碍航桥梁进行改建。本文运用Mike软件建立沙河漯河市境内从上游泰山路彩虹桥下约200m,到下游黄河路沙河桥下约500m的京广铁路桥上下游河段的平面二维水沙数学模型,并根据实测设计洪水、最高通航水位和最低通航水位推求模型在漯河水文站的水位,与实测漯河水文站的水位进行对比,检验模型的适用性。利用所建立的平面二维水沙数学模型,对设计方案下航道内京广铁路桥桥墩附近流场、航道内水面线比降、航道内水流流速进行数值模拟计算,分析模拟河段的通航水流条件。计算分析表明,设计最高通航水位和设计最低通航水位情况下,京广铁路桥桥墩附近流场流速、航道内水面比降和横纵向流速均减小,设计主航道的水流条件符合IV级通航标准。

平面二维水流数学模型在防洪河势稳定影响分析中的应用

本文对基于平面二维水流数学模型的有限元离散求解方法进行了研究探索，并应用于某电站行洪论证与河势稳定评价，模拟计算了工程建设前后坝厂区河道水流流速、水位、流态的变化情况，对防洪及河势稳定影响进行了分析。计算结果与实际水流流态相符，能反映河流动力学的基本规律，验证了采用计算方法的可靠性。

群岛阻滞效应影响舟山群岛水流挟沙力空间变化研究

在舟山群岛海域大范围实测资料的基础上,通过分析指出舟山群岛海域的含沙量空间分布具有明显的东南方向低、西北方向高的特点。同时,利用平面二维潮流及波浪数学模型模拟该海域的潮流场和波浪场,在此基础上对比刘家驹、窦国仁公式、不分区及分区拟合的挟沙力公式的计算结果与实测含沙量的差异,提出群岛水域只有分区计算才能从整体上把握挟沙力的空间分布特性,并从波浪及潮流的角度分析群岛水域水动力条件的变化,提出是群岛的阻滞效应导致了挟沙力空间分布的不均匀性。此外,对刘家驹及窦国仁公式的适应性进行了初步探讨,提出在舟山群岛水域,刘家驹公式中系数0.0273修正为0.13后能获得较为合理的计算结果。