98年長(zhǎng)江流域特大洪水以后,人們對(duì)濕地防洪問題的重視程度逐漸提高。洪水的來(lái)源不僅僅可以是雨水,還可以是上游堤壩泄洪、人為決堤、潰壩、海潮向內(nèi)陸反涌引起的。這就要求我們對(duì)洪水有充分的認(rèn)識(shí)并能對(duì)可能發(fā)生的洪水災(zāi)害提前做出反應(yīng),所以能夠提前預(yù)測(cè)水情就顯得尤為重要。隨著數(shù)值模擬技術(shù)的提高和計(jì)算機(jī)性能的飛速發(fā)展,利用數(shù)值模擬進(jìn)行洪水演進(jìn)成為主流趨勢(shì)。數(shù)值模型不僅能把局部有限的實(shí)測(cè)信息推演到全計(jì)算域,還能對(duì)歷史洪水進(jìn)行驗(yàn)證、模擬實(shí)時(shí)洪水以及預(yù)測(cè)未來(lái)洪水。模擬的結(jié)果能為相關(guān)防洪指揮部門制定防洪減災(zāi)決策提供數(shù)據(jù)支持,具有重要的應(yīng)用價(jià)值。濕地流動(dòng)屬于二維淺水流動(dòng),在閱讀大量國(guó)內(nèi)外學(xué)者的研究成果后,本文首先從最基本的Navier-Stokes方程組出發(fā),根據(jù)淺水流動(dòng)的特征,忽略物理量在垂向的變化并將N-S方程各項(xiàng)沿深度平均,便推導(dǎo)出二維淺水方程.然后闡述了HydroInfo二維水動(dòng)力模型對(duì)淺水方程的離散原理和通量計(jì)算方式。其次模擬驗(yàn)證三個(gè)經(jīng)典的二維潰壩算例,結(jié)果表明HydroInfo計(jì)算結(jié)果與實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)吻合較好,符合物理規(guī)律,驗(yàn)證了HydroInfo的模型具有良好的捕捉激波的能力,分辨率較高。并與MIKE2... 

【文章來(lái)源】：大連理工大學(xué)遼寧省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁(yè)數(shù)】：93 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
1 緒論
    1.1 研究問題的背景
    1.2 研究目的和意義
    1.3 水動(dòng)力學(xué)模擬國(guó)內(nèi)外研究進(jìn)展回顧
    1.4 研究思路和內(nèi)容
2 數(shù)值模擬理論基礎(chǔ)及方法
    2.1 水流運(yùn)動(dòng)的數(shù)學(xué)方程
    2.2 有限體積法離散
    2.3 數(shù)值通量計(jì)算
        2.3.1 改進(jìn)HLL格式
        2.3.2 和諧性證明
    2.4 源項(xiàng)處理
        2.4.1 底坡源項(xiàng)處理
        2.4.2 摩阻源項(xiàng)處理
    2.5 時(shí)間積分
    2.6 本章小結(jié)
3 模型對(duì)比與驗(yàn)證
    3.1 數(shù)值模擬軟件介紹
        3.1.1 MIKE21 FM
        3.1.2 HydroInfo
    3.2 算例驗(yàn)證
        3.2.1 二維矩形部分潰壩模擬
        3.2.2 收縮渠道的潰壩問題（LNEC-IST）
        3.2.3 二維部分潰壩的繞流問題
    3.3 本章小結(jié)
4 研究區(qū)概況
    4.1 建設(shè)項(xiàng)目概況
        4.1.1 研究區(qū)域地理位置
        4.1.2 研究區(qū)域范圍
    4.2 研究區(qū)域基本情況
        4.2.1 地形地貌
        4.2.2 水文條件
        4.2.3 氣候特征
        4.2.4 土壤條件
        4.2.5 植被資源
        4.2.6 濕地資源
        4.2.7 工程規(guī)劃
    4.3 本章小結(jié)
5 嫩江灣濕地二維水動(dòng)力模型的建立
    5.1 模型建立
        5.1.1 網(wǎng)格劃分
        5.1.2 地形數(shù)據(jù)
        5.1.3 河床糙率
        5.1.4 邊界條件
    5.2 參數(shù)率定
    5.3 計(jì)算參數(shù)設(shè)置及方案
    5.4 計(jì)算結(jié)果分析
        5.4.1 天然狀態(tài)下水流狀態(tài)分析
        5.4.2 道路建成后水流狀態(tài)分析
        5.4.3 道路整改后水流狀態(tài)分析
        5.4.4 嫩江灣特征點(diǎn)水位及流勢(shì)對(duì)比
    5.5 綜合分析
    5.6 本章小結(jié)
6 結(jié)論與展望
    6.1 結(jié)論
    6.2 展望
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表學(xué)術(shù)論文情況
致謝


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]MIKE 21 FM中的涉水建筑物不同概化方法效果分析[J]. 劉順萍,果有娜,丁志宏.  海河水利. 2018(06)
[2]HydroInfo數(shù)值模擬軟件在洪水影響評(píng)價(jià)中的應(yīng)用[J]. 侯琳,王勇.  東北水利水電. 2018(12)
[3]城市雨洪數(shù)值模擬中建筑物概化方法的研究[J]. 董建武,金生.  水利規(guī)劃與設(shè)計(jì). 2018(10)
[4]MIKE 21二維非恒定流模型在北京市延芳淀濕地洪水影響分析中的應(yīng)用[J]. 孫曉英,張建濤,張彤,李澤敏,鞏媚.  水利水電技術(shù). 2018(01)
[5]基于一維水動(dòng)力模型分析涉水建筑對(duì)河道行洪能力的影響[J]. 郭立兵,王亞東,田福昌.  南水北調(diào)與水利科技. 2017(06)
[6]海上溢油漂移擴(kuò)散的數(shù)值模擬[J]. 王昆,林金波,杜靜.  水動(dòng)力學(xué)研究與進(jìn)展(A輯). 2017(02)
[7]基于非結(jié)構(gòu)網(wǎng)格求解二維淺水方程的高精度有限體積方法[J]. 艾叢芳,金生.  計(jì)算力學(xué)學(xué)報(bào). 2009(06)
[8]求解具有復(fù)雜地形二維淺水方程的修正HLL格式[J]. 艾叢芳,金生.  大連理工大學(xué)學(xué)報(bào). 2009(06)
[9]基于修正Roe格式的有限體積法求解二維淺水方程[J]. 劉剛,金生.  水利水運(yùn)工程學(xué)報(bào). 2009(03)
[10]河道、滯洪區(qū)洪水演進(jìn)數(shù)學(xué)模型[J]. 李大鳴,林毅,徐亞男,周志華.  天津大學(xué)學(xué)報(bào). 2009(01)

博士論文
[1]水動(dòng)力數(shù)值模擬系統(tǒng)（Hydroinfo）開發(fā)及應(yīng)用研究[D]. 張南.大連理工大學(xué) 2018
[2]大安市土地利用變化驅(qū)動(dòng)下的降水入滲與土壤水分模擬研究[D]. 馬海燕.吉林大學(xué) 2016
[3]淺水方程高分辨率算法的研究[D]. 柏祿海.大連理工大學(xué) 2013
[4]潰壩洪水?dāng)?shù)學(xué)模型及水動(dòng)力學(xué)特性研究[D]. 宋利祥.華中科技大學(xué) 2012
[5]三維水動(dòng)力數(shù)值模擬及可視化研究[D]. 康蘇海.大連理工大學(xué) 2011
[6]城市濕地公園建設(shè)的研究[D]. 駱林川.大連理工大學(xué) 2009
[7]基于非結(jié)構(gòu)化網(wǎng)格的具有自由表面水波流動(dòng)數(shù)值模擬研究[D]. 呂彪.大連理工大學(xué) 2010
[8]復(fù)雜水流的高分辨率數(shù)值模擬[D]. 王昆.大連理工大學(xué) 2009
[9]濕地防洪與發(fā)展模式研究[D]. 曾濤.河海大學(xué) 2005
[10]流域洪水演進(jìn)建模方法與河網(wǎng)糙率反分析研究[D]. 程偉平.浙江大學(xué) 2004

碩士論文
[1]基于fluent的人工濕地二維流場(chǎng)數(shù)值模擬研究[D]. 韓殿超.東北農(nóng)業(yè)大學(xué) 2017
[2]基于Mike21FM的山區(qū)小流域涉水工程防洪影響研究[D]. 張大茹.中國(guó)水利水電科學(xué)研究院 2015
[3]河道二維洪水演進(jìn)數(shù)值模擬計(jì)算的研究及其應(yīng)用[D]. 董傳紅.天津大學(xué) 2015
[4]青龍河洪水演進(jìn)數(shù)值模擬[D]. 潘薪宇.哈爾濱工程大學(xué) 2014
[5]二維淺水流動(dòng)數(shù)值模擬研究及其應(yīng)用[D]. 陳海鑫.大連理工大學(xué) 2013
[6]鄱陽(yáng)湖區(qū)歷代防洪方略研究[D]. 焦雙娜.華中師范大學(xué) 2013
[7]基于有限體積法的二維淺水水流數(shù)值模擬技術(shù)研究[D]. 吳紅俠.安徽大學(xué) 2012
[8]淺水間斷流動(dòng)數(shù)值模擬及其在潰壩水流問題中的應(yīng)用[D]. 劉剛.大連理工大學(xué) 2009
[9]淺水波的一維和二維數(shù)值分析[D]. 藍(lán)霄峰.武漢大學(xué) 2005



本文編號(hào)：2899272