长距离输水工程水力仿真与动态演示系统研究开发

摘要

该文在进行研究过程中作了以下工作：（1）以分段低压输水的掌鸠河引水供水工程为例,根据有压管道瞬变流的两个基本方程,确立了分段低压输水数值仿真模型,据此可以分析出影响长距离输水的各种影响因素,为掌鸠河引水供水工程的设计和将来的工程运行管理提出建议.（2）在建立了明渠非恒定流的计算模型后,分析了长距离明渠输水系统下游分别为溢流堰和水位保持不变的水库时,因上游流量调节引起非恒定流时水力学参数的变化规律.（3）对中间布置一段有压管道将两段明渠联系起来的长距离输水工程进行水力仿真时,以往人们常采取在明渠与压管道之间假设存在一个前池的办法,增加瞬变流方程的边界条件,使计算能够进行下去,但这样做有时可能与实际情况不一致,该文则考虑直接将明渠和有压管道相接,采用虚拟缝方法,利用明渠瞬变流的基本方程,计算了此种输水系统的水力仿真,使计算较为符合实际情况.最后,该文通过分析比较,给出了此方法计算结果的规律性.（4）利用计算机仿真技术,建立了掌鸠河引水供水工程水力动态演示系统,该系统运行于Windows9x/NT/2000操作系统,程序设计语言为Visual C++6.0.开发出的系统用户交互界面友好,并应用了多文档多视技术,使系统主控程序和各种菜单及按钮命令与计算模型进行无缝对接,实现了瞬变流计算的即时演示,可动态绘制出沿管长方向的水压力和流量变化,形象地给出流态变化过程,对开发瞬变流计算可视化程序进行了有益的尝试.

目录

文摘

英文文摘

第一章绪论

1.1问题的提出

1.2目前研究水平

1.3本文主要研究工作

第二章有压管道输水系统正常流量调节非恒定流水力仿真计算模型

2.1瞬变流的运动方程和连续方程

2.2瞬变流的特征线方程

2.3瞬变流的有限差分方程

2.4掌鸠河引水供水工程瞬变流计算边界条件的确定

2.5有压管道非恒定流水力仿真计算程序的编制

2.6非恒定流水力仿真计算结果

第三章明渠输水系统正常流量调节非恒定流水力仿真计算模型

3.1瞬变流的微分方程

3.2特征线解法

3.3非恒定流水力仿真计算结果

第四章明渠-有压管道-明渠顺序连接的输水系统正常流量调节引起非恒定流水力仿真计算模型

4.1瞬变流的运动方程和连续方程

4.2瞬变流计算边界条件的确定

4.3非恒定流水力仿真计算程序的编制

4.4非恒定流水力仿真计算结果

第五章输水系统水力动态演示系统用户界面的开发

5.1菜单的设计

5.2工具条的设计

5.3输入大量数据的对话框设计

5.4其它用户界面的设计

第六章输水工程水力动态演示系统动态演示的开发

6.1多文档多视图的实现

6.2输水工程地形的绘制

6.3水力动态演示的开发

第七章掌鸠河引水供水工程水力动态演示系统的应用

7.1恒定流的计算与动态演示

7.2流量调节引起非恒定流的计算与动态演示

结论

参考文献

附录

致谢