河道二维洪水演进数值模拟计算的研究及其应用

摘要

自古以来，人类文明的发展就与河流密切相关，河流为人类的生存与发展提供了多种必须的基本资源。河流在造福于人类的同时，也伴随着不断的洪涝灾害。自古以来，人类从未间断对河流的整治利用。为了能更好的发挥河流带给人类的资源，我们必须充分认识河流演变发展所遵循的自然规律，合理的开发利用，从而实现社会、经济、生态、环境的可持续和谐发展。
　　为了防御洪水的侵袭，减少洪水造成的危害，适时疏导行洪路径，研究洪水运动规律是十分重要的。洪水演进模型应运而生，从而实现模拟历史洪水、实时洪水和未来洪水，把有限的实测水情信息推演到全流域。洪水演进模型对流域洪水水清、灾情做到事先评估、实时评估和事后评估，对灾区的水文特性、及时预报洪水、进行实时的洪水调度具有极其重要的研究意义。
　　本文运用有限体积法建立二维非恒定流数学模型。收集北三河系流域资料，对潮白河计算区内水文资料，防洪工程现状基本资料进行整理、分析。对计算区域进行不规则网格划分，运用建立的数学模型对各频率洪水及工程建设前后工况进行了洪水演进数值计算，并对结果进行了对比分析。计算结果较为合理，能够充分反映工程建设对行洪的影响，精度满足工程需求。该洪水演进模型能够为河道洪水演进分析提供有力的技术支持，从而为河道规划、洪水调度、灾情预报提供有效的帮助。

目录

封面

声明

中文摘要

英文摘要

目录

第一章 绪论

1.1研究背景

1.2洪水演进数值模拟发展与现状

1.3数值计算方法

1.4研究内容

第二章 数学模型理论基础

2.1基本方法及控制性方程

2.2有限体积法离散方程

2.3本章小结

第三章 建设项目概况及流域概况

3.1项目概况

3.2流域概况

3.3潮白河概况

3.4现状防洪工程

3.5流域规划

3.6本章小结

第四章 二维不恒定流数学模型建立

4.1模型边界条件

4.2模型验证

4.3本章小结

第五章 模型计算结果及分析

5.1计算方案

5.2现状河道条件下计算分析

5.3河道规划条件下计算分析

5.4综合分析

5.5本章小结

第六章 结论与展望

6.1结论

6.2展望

参考文献

发表论文和参加科研情况说明

致谢