復(fù)雜地形天然河道水流運(yùn)動(dòng)數(shù)值模擬研究.pdf

1、天然河道水流水面線，分別在恒定流和非恒定流兩個(gè)方面進(jìn)行分析。應(yīng)用伯努利方程和圣-維南方程組計(jì)算河道水面曲線。然而天然河流有多變的邊界條件和水流狀態(tài)，存在著復(fù)雜的流態(tài)及流態(tài)轉(zhuǎn)換問題。
　　 恒定流水面線計(jì)算應(yīng)用伯努利方程，分析在緩流、急流、流態(tài)轉(zhuǎn)換及橋墩壅水情況下的水面曲線。由于它們的流動(dòng)特性不同，在數(shù)值計(jì)算上迭代方法也是有差異的。
　　 非恒定流條件下，對(duì)于流態(tài)為緩流常采用普萊斯曼隱格式、直接差分法的擴(kuò)散格式和特征線法的

2、庫朗格式。分析上述三種格式的計(jì)算結(jié)果，并利用質(zhì)量守恒定律計(jì)算三種差分格式的水量平衡情況，得出庫朗格式在緩流情況下較其他兩種差分格式更滿足質(zhì)量守恒定律。流態(tài)為急流時(shí)對(duì)此三種差分格式改進(jìn)，在理論上推導(dǎo)出急流庫朗格式、急流擴(kuò)散格式及急流普萊斯曼格式。
　　 河道在恒定流條件下的數(shù)值計(jì)算，求解峰值流量的水面線，計(jì)算方法簡(jiǎn)便。而隨著天然河道流量的變化，用非恒定流數(shù)值計(jì)算河道水面曲線，與恒定流峰值流量的水面線相比，大部分水面線較高。