基于無結(jié)構(gòu)網(wǎng)格的防洪評(píng)價(jià)數(shù)學(xué)模型的研究與應(yīng)用.pdf

1、我國(guó)每年因洪水災(zāi)害所造成的損失相當(dāng)嚴(yán)重，而且隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，這一災(zāi)害對(duì)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的影響也越來越重。為減少損失，國(guó)家已投入了大量的人力物力，并加強(qiáng)了對(duì)洪水的科學(xué)研究。而河道水流數(shù)值模擬是研究洪水運(yùn)動(dòng)規(guī)律的一個(gè)非常有效的手段，在此方面，已有不少人做過相關(guān)工作。 本文是在無結(jié)構(gòu)網(wǎng)格的基礎(chǔ)上，采用有限體積算法，建立了二維河道防洪評(píng)價(jià)數(shù)學(xué)模型，并對(duì)網(wǎng)格劃分中的一些問題作了較為深入的探討，具體包括關(guān)于網(wǎng)格生成中的背景網(wǎng)格、對(duì)陣面推進(jìn)法的改進(jìn)、

2、判斷任意多邊形是凸還是凹的幾種方法、關(guān)于粗網(wǎng)格與細(xì)網(wǎng)格的討論，二維點(diǎn)與封閉曲線關(guān)系的判斷，尺度效應(yīng)，三角形網(wǎng)格與其它任意多邊形網(wǎng)格的相互轉(zhuǎn)化，及網(wǎng)格優(yōu)化等問題。在探討過程中，本文提出了背景信息這一概念，考慮了改進(jìn)陣面推進(jìn)法的三個(gè)要點(diǎn)，提出并詳細(xì)討論了判斷多邊形凹凸方法的實(shí)質(zhì)和六種實(shí)用方法，此外還著重對(duì)網(wǎng)格粗細(xì)會(huì)對(duì)數(shù)值計(jì)算產(chǎn)生什么影響及如何產(chǎn)生影響作了較嚴(yán)格地分析。另外，本文還對(duì)有限體積算法中的問題，如糙率的處理、求解方法、守恒型差分格式

3、及高精度有限體積法等作了詳細(xì)討論；其中對(duì)于直接法中的條件數(shù)的論述是重點(diǎn)，該部分內(nèi)容在詳述相關(guān)理論的基礎(chǔ)上，對(duì)一些文獻(xiàn)中的模糊論述作了更正，并提出了本文的一些看法。上述這些問題的探討對(duì)于模型的改進(jìn)與完善都有一定的理論和實(shí)際意義。 最后本文針對(duì)北方河流枯水期河床干涸而雨季又常爆發(fā)洪水的特點(diǎn)，建立了二維河道防洪評(píng)價(jià)數(shù)學(xué)模型，并將其應(yīng)用于灤河采礦工程的防洪評(píng)價(jià)，對(duì)工程前后灤河下游流域進(jìn)行了水流數(shù)值計(jì)算，取得了合理的結(jié)果，并對(duì)工程方案進(jìn)行