長江中下游水沙輸運及其調(diào)控數(shù)學模型研究.pdf

1、根據(jù)長江中下游水系復雜，涉及范圍廣，地域差異顯著，空間尺度變化大，區(qū)域組成復雜多樣，且耦合作用強，相互影響，相互制約等實際情況，從探索長江中下游水沙輸運規(guī)律包括河道水沙和湖泊水沙運動規(guī)律入手，針對一維非恒定流非均勻沙河網(wǎng)水沙輸運和河床演變模型，二維湖泊水沙有限控制體積法數(shù)學模型，以及在數(shù)值模擬框架內(nèi)對區(qū)域內(nèi)各種水力單元或環(huán)節(jié)的計算模式，包括分流口、匯流口水沙計算模式，河網(wǎng)動邊界及其計算模式，湖泊泥沙輸沙率計算模式，動床阻力計算模式和河道

2、橫斷面變形計算模式，進行了深入研究，從而構(gòu)建了長江中下游水沙輸運數(shù)學模型。所得研究成果通過長江中下游長歷時水沙輸運和河床變形的模擬計算，并與實測資料相比較，取得了良好成果。在上述研究的基礎上，開展了長江中下游防洪若干規(guī)劃方案的論證計算，論證計算的成果已運用長江中下游防洪規(guī)劃之中，并將所研究的數(shù)學模型延伸到長江中下游實時環(huán)境下的洪水預報與調(diào)度仿真模擬，并以此為內(nèi)核建立了長江中下游實時洪水預報調(diào)度系統(tǒng)，該系統(tǒng)已在長江中下游防汛中進行試運行，

3、取得了良好的效果。 論文共分為六章進行討論。第一章緒論，重點討論研究課題的背景、科學意義及其研究現(xiàn)狀；第二章長江中下游江河湖泊水沙特性，重點討論長江中下游水沙特性的復雜性和建模難點；第三章一維河網(wǎng)水沙數(shù)值模擬的核心算法，針對復雜水系水沙模擬存在的問題，討論復雜水系水沙計算模式的建立和關鍵環(huán)節(jié)的科學技術(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，并對二維湖泊泥沙淤積