简介:在极坐标条件下,考虑流体等密度面的斜压性,建立了具有4阶精度的三重双向嵌套海洋环流三维原始方程数值模型,模型垂直方向采用z坐标不均匀分层,具有完全非线性和计算效率高的特性。嵌套系统由大模型(19km)、中模型(6km)和小模型(2km)嵌套而成,上一级模型为下一级模型提供动力和边界条件,且下一级模型将自己的动力要素反馈给上一级模型,各模型间相互作用相互交换资料。在具体实施时,每一个模型占用一个CPU,实行同步计算,三模型间每天交换信息一次。模型用体积输送流函数、不同水深处实测海温过程等资料进行验证,在此基础上,应用模型计算了西加勒比海及海岸带浅水区的水流分布特征、温度和盐度分布。计算结果表明,加勒比西海岸带的海流具有明显的季节性变化过程。
简介:大型跨流域调水工程。通常具有输水线路长、沿程过水建筑物类型和数量多的特点。节制闸、分水口及倒虹吸、渡槽等建筑物与水流的复杂作用,造成了长距离输水明渠非恒定流模拟的困难。建立了复杂内边界长距离输水明渠的一维非恒定流数学模型。模型定义和模化了节制闸、倒虹吸和多孔并联渡槽等3种类型的内边界条件,实现了对输水明渠水力过渡过程中水位、流量大幅度变化的无间断连续模拟。模型应用于南水北调中线一期工程总干渠全线和单个闸门的模拟分析。验证了模型的合理性。结果表明,模型能够模拟多内边界复杂输水渠道的水力响应过程,可作为南水北调中线一期工程等跨流域大型明渠输水工程的模拟工具。
简介:利用三维平台GeoStation,结合新盖房枢纽引河闸工程,对建模流程及工程应用进行简述。提出了在地质三维建模过程中用点、线建模的问题,得出了在小型水利枢纽工程中,用点建模可以较为精确和快速地完成建模工作的结论。
简介:为研究河口的泥沙输移规律和最大浑浊带与盐水入侵、咸淡水混合等的关系,本文提出了具有二阶精度、建立在9结点有限单元上的三维水动力及泥沙输移模型,该模型考虑了由水平密度梯度引起的斜压项、引用2.5阶Mellor-Yamada紊流模型耦合计算水流的涡动黏滞性系数与物质的紊动扩散系数。本模型采用破开算子法求解控制方程:用欧拉-拉格朗日法求解水平对流项;用有限元法求解水平扩散项;有限差分法求解垂向扩散项。模型应用于模拟珠江口的泥沙运动,计算域包括整个河口的八大口门,用1998年7月的洪季大潮实测资料进行了潮位、流速及流向、盐度及含沙量等的验证,模型计算结果与实测结果吻合良好。在模型验证的基础上,文中简要讨论了珠江河口的泥沙输移、盐水入侵及最大浑浊带等物理现象。
简介:岩体力学性质受结构面控制,表现出强烈的各向异性。同时工程地质师多年的实践认为岩石结构面是具有统计性的,因此岩体结构面网络模拟成为研究岩石力性质的新方向。其中裂隙网络渗流模拟,特别是三维裂隙网络的渗流计算是结构面网络模拟研究工作的重点和难点。又由于对于具有随机性裂隙网络渗流的计算,需要多次形成裂隙网络样本,并对每个样本进行多次计算,因此对渗流计算比确定性渗流提出更高的要求。本文基于将单个裂隙看作为一个不可压缩的二维各向同性多孔介质的假定,运用加权剩余法,推导了单裂隙渗流的边界单元法公式。通过将裂隙之间的交线看作为内部边界,推导了多裂隙相交时的边界单元法公式。利用FORTRAN90语言编制了相应的计算程序BIEMNF。为验证程序的正确性,利用计算实例进行了考核。