長(zhǎng)江中下游水沙輸運(yùn)及其調(diào)控?cái)?shù)學(xué)模型研究.pdf

1、根據(jù)長(zhǎng)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(shí)際情況，從探索長(zhǎng)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(dòng)規(guī)律入手，針對(duì)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(duì)區(qū)域內(nèi)各種水力單元或環(huán)節(jié)的計(jì)算模式，包括分流口、匯流口水沙計(jì)算模式，河網(wǎng)動(dòng)邊界及其計(jì)算模式，湖泊泥沙輸沙率計(jì)算模式，動(dòng)床阻力計(jì)算模式和河道

2、橫斷面變形計(jì)算模式，進(jìn)行了深入研究，從而構(gòu)建了長(zhǎng)江中下游水沙輸運(yùn)數(shù)學(xué)模型。所得研究成果通過(guò)長(zhǎng)江中下游長(zhǎng)歷時(shí)水沙輸運(yùn)和河床變形的模擬計(jì)算，并與實(shí)測(cè)資料相比較，取得了良好成果。在上述研究的基礎(chǔ)上，開(kāi)展了長(zhǎng)江中下游防洪若干規(guī)劃方案的論證計(jì)算，論證計(jì)算的成果已運(yùn)用長(zhǎng)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(zhǎng)江中下游實(shí)時(shí)環(huán)境下的洪水預(yù)報(bào)與調(diào)度仿真模擬，并以此為內(nèi)核建立了長(zhǎng)江中下游實(shí)時(shí)洪水預(yù)報(bào)調(diào)度系統(tǒng)，該系統(tǒng)已在長(zhǎng)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(diǎn)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(zhǎng)江中下游江河湖泊水沙特性，重點(diǎn)討論長(zhǎng)江中下游水沙特性的復(fù)雜性和建模難點(diǎn)；第三章一維河網(wǎng)水沙數(shù)值模擬的核心算法，針對(duì)復(fù)雜水系水沙模擬存在的問(wèn)題，討論復(fù)雜水系水沙計(jì)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(jì)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(duì)二維湖泊泥沙淤積