弯道取水口河冰运动特性及导冰筏优化设置

采用DynaRICE二维河冰模型模拟弯道及其取水口附近的水面冰运动和堆积过程,探讨弯道取水口导冰筏的优化设计。该模型耦合了水动力方程和冰动力方程,分别采用有限元法和光滑粒子流体动力学法对水动力方程和冰动力方程进行求解。模拟得到弯道取水口处水流水力特性、不同角度导冰筏下河冰运动规律及其受力情况。结果表明河冰靠弯道凹岸一侧运动,并在取水口附近及其下游堆积,横向环流对河冰运动影响可忽略,取水口上游设置角度和长度合理的导冰筏可有效阻止河冰进入引水渠。但是,下游也需设置导冰筏来防止河冰在取水口下游堆积及向上游延伸到取水口。

采用适体坐标变换方法数值模拟天然河道河冰过程

为了精确模拟流动边界条件,克服边界形状复杂、长宽尺度相差悬殊及由于水位引起计算边界变化等困难,针对天然河道边界弯曲复杂的特点,建立了适体坐标下的二维河冰数值模型.应用MacCormack步进法求解,并应用黄河河曲段实测资料对数值模拟进行了验证.

河冰数学模拟研究综述

随着计算机的发展和对冰情物理现象认识的加深，人们对河冰动态发展过程的数学模型不断地进行完善。近几年来，国内外许多科学工作者根据一定的假设提出了许多河冰动态过程的数学模型。现有的河冰模型包括水流模型、热力模型和冰冻模型，以及冰盖糙率和冰期河道综合糙率的各种计算方法。水力模型用于计算河道中流场和其他水力要素；热力模型用于计算水体热交换，水温变化和水内冰浓度分布；冰冻模型用于模拟冰盖的产生、发展和消融过程。

黄河数学模拟系统建设

简要回顾了黄河数学模拟系统的建设思路、技术路线,从系统规划、模型研发、标准评测、系统集成、超算中心建设、生产应用等6个方面阐述了黄河数学模拟系统的建设进展,总结了系统建设的四大特点。面向"数字黄河"向"智慧黄河"升级发展的新要求,今后一个时期要加强已开发模型的应用和关键技术研究、研制三维径流-潮流-波流-泥沙-水环境模型和区域自然-经济-社会复合系统动力学模型、建设"智慧黄河"示范区等三项重点工作。